Patří budoucnost grafenu?
O grafenu se hovoří již delší dobu, v poslední době např. v souvislosti se společností Samsung, která by měla podle dostupných (prozatím však neoficiálních) informací nejpozději v roce 2021 uvést na trh svůj první telefon s grafenovou baterií. Mezi klíčové výhody, které by grafenová baterie měla přinést, patří kromě delší výdrže také podstatně rychlejší nabíjení (na které by mělo stačit několik minut) i lepší provozní vlastnosti (baterie by se neměla zahřívat).
Grafen je všestranný, univerzální materiál, který se mimo jiné může pochlubit velmi dobrou vodivostí (lepší než měď). Dále je také tvarově velmi flexibilní, a navíc je snadno integrovaný i do drobné elektroniky. Využití by měl najít také v nanotechnologiích. A navíc ani není drahý, protože jde o jednu z podob uhlíku. Ačkoli jde o velmi lehký materiál, měl by být 200x pevnější než ocel.
Prvek jako takový je znám již delší dobu a díky svým teoretickým vlastnostem je již dlouho řazen mezi materiály budoucnosti. Dlouho se však nevědělo, jak jej dostat do potřebné podoby vhodné pro další komerční a průmyslové zpracování. Vědci velmi dlouho bojovali s nutností izolace grafenu do tenké vrstvy s jedním atomem. Potřebného průlomu bylo dosaženo v roce 2004 v anglickém Manchesteru a dnes již výroba tzv. grafenových vloček není nijak složitým procesem. Výzkumníci Geim a Novoselov byli za bádání okolo grafenu oceněni Nobelovou cenou a v souvislosti s dalšími výzkumy je aktuálně v souvislosti s tímto prvkem zaregistrováno přes 50 000 patentů. Díky dalším navazujícím výzkumům, na kterých se podíleli samozřejmě i další instituce a další vědci, mohou být nyní grafenové vločky snadno mixovány do „inkoustů“ určených pro „tisk“ potřebných prvků a komponent.
Grafen se již v určitých podobách využívá, a dokonce se již nachází i v komerčně dostupných produktech. Příkladem mohou být sluchátka Xiaomi Mi Pro HD s grafenovou membránou (slibuje „rychlejší předávání zvuku“), vybrané tenisové rakety značky HEAD, motocyklistické přilby Momodesign nebo luxusní hodinky McLaren RM 50-03. Používá se např. také v chladicí soustavě chytrých telefonů (jedním z nich je Huawei Mate 20 X). Dalším příkladem může být projekt elektrického vozidla společnosti Lamborghini a univerzity MIT. Uplatnit by se měl také při výrobě elektrod a elektrických kabelů.
Grafen se velmi pravděpodobně postaví také po boku křemíku mezi další základní prvky, a nejspíš se tak stane součástí čipů a integrovaných obvodů, ke kterým by jej mělo být velmi snadné doplnit. Počítá se také s jeho využitím při konstrukci ohebných telefonů. Zatím se však neví, zdali je použit např. i u flexibilního smartphonu Samsung Galaxy Fold.
Jen namátkou si vyjmenujme další využití, o kterých se v souvislosti s grafenem hovoří: nositelná elektronika, bezkontaktní vstupní karty, stavební materiály (cement), deskové hry, detektory plynu, chytré oblečení a boty, sledování UV záření, solární panely, detektory infekcí, letectví, pouzdra na telefony, čtečky knih, automobily, robotika, elektronické tetování, skenery, 3D senzory, noční vidění, drony, bezdrátové přijímače, cyklistika. Jak tedy můžete vidět, škála využití je skutečně široká, a nám nezbývá než čekat, jak se situace skutečně vyvine.
