Je mnohonásobně silnější než ocel a zároveň lehčí než papír. Seznamte se s novým supermateriálem

Univerzita v Manchesteru se před lety stala svědkem jednoduchého experimentu, který možná změní svět.

Zdroj fotografie: Se souhlasem uživatele John Tlumacki

Grafen vznikl v rukou dvou badatelů, vědců z univerzity v Manchesteru. Jednalo se o jednoduchý pokus typu „co by se stalo, kdybychom udělali tohle?“ Výsledkem byl ovšem materiál 200krát silnější než ocel a 1000krát lehčí než papír. Andre Geim a Konstantin Novoselov si přitom jen tak trochu hráli s grafitem. S tím, který se nachází v každé tužce. Grafit je tvořen super tenkými vrstvami čistého uhlíku, které stojí jedna na druhé.

Co dovede lepicí páska

Základní myšlenkou bylo provést jednoduchý pokus inspirovaný otázkou, zda je možné izolovat jedinou vrstvu grafitu, tedy vrstvu uhlíku silnou jen jeden atom? Oba vědci proto vzali normální lepicí pásku. Jednoduše se páskou dotkli grafitu a několik jeho vloček se přilepilo na povrch. Pak pásku přeložili, takže vločka grafitu byla zalepená z obou stran. Pak ji zase rozlepili a tento postup opakovali asi dvacetkrát, pokaždé zůstala menší a menší vrstva grafitu.

Zdroj fotografie: Pixabay

Tato metoda fungovala a vědci tak izolovali grafen. Jde o nejsilnější, nejlehčí a nejvodivější substanci na Zemi. Roku 2010 získali Geim a Novoselov Nobelovu cenu za fyziku a celý svět začal postup využívat. Cílem bylo vytvořit lepší baterie, rychlejší mikročipy, flexibilní okruhy a další aplikace. O desetiletí později se od grafenu stále očekávají velké věci. Znalci jsou si ovšem jistí, že použití v telefonech, elektromobilech a na dalších místech je už za dveřmi.

Co ho dělá supermateriálem

Grafen získává svoje vlastnosti díky struktuře, která zblízka vypadá jako včelí plástev. Jde o materiál velice lehký, ale zároveň pevný. Taky je z 98 % průhledný a jeho elektrická vodivost překonává cokoli dalšího na planetě – alespoň při pokojové teplotě. Navíc se skládá z uhlíku, který je čtvrtým nejčastějším prvkem celého vesmíru. Proto nehrozí, že bychom ho kdykoli v budoucnu měli mít nedostatek.

Zdroj fotografie: Pixabay

Díky svojí supervodivosti vytváří grafen mnohem méně tepla při vybíjení nebo nabíjení. Nabíjecí proces je také pětkrát rychlejší než u baterií na bázi lithia. Vydrží přitom třikrát déle a má pětkrát více nabíjecích cyklů, než je potřeba takovou baterii vyměnit. Proto není divu, že do vývoje nové generace masivně investují firmy jako Samsung nebo Huawei. Výsledku se můžeme dočkat už záhy, ovšem masová produkce baterií do aut na stejném principu bude ještě chvíli trvat.

Zdroj: HowStuffWorks