Начать пожалуй стоит с ответа на вопрос: Что такое графен? Графен - это материал, состоящий из одного слоя атомов углерода, которые связаны между собой плотной шестиугольной решёткой.
Краткие преимущества и свойства графена
- Это самый легкий материал, который нам известен. 1 м2 графена весит всего 0,77 миллиграммов
- Графен в 200 раз прочнее стали
- Графен является одним из лучших проводников тепла и электричества
- Он имеет хорошее свойство равномерно поглощать свет в видимых частях инфракрасного спектра
Чего мы ожидаем от графена в будущем?
Топливо из воздуха. Ученые из Британии доказали, что из графена можно создать специальную мембрану, через которую будет проходить газообразный водород.
Если упростить, то ученые продемонстрировали захватывающую перспективу использования графеновых мембран толщиной в один атом для прямого извлечения водорода из влажной атмосферы. Собранный водород был, конечно в очень малых количествах, но это только первые шаги — проверка концепции и технологий.
Если эту технологию удастся развить и доработать, то в транспорте будущего работающего на водородном топливе будут устанавливаться баки, которые будут способны накапливать водород прямо из атмосферы, что существенно сократит количество необходимых дозаправок и продлит дальность пути от одного бака.
Питьевая вода из морской
Разве мы думали несколько десятков лет назад, что питьевую воду придётся покупать или ставить системы фильтрации на водопроводную воду?
Сегодня, некоторые специалисты говорят о кризисе с питьевой водой, о её недостатке. В некоторых частях мира, это действительно так.
Однако, на основе графена можно изготавливать мембраны для фильтров, поры которой будут пропускать молекулы воды, но фильтровать соль.
Похожим принципом обладают сегодня обратно-осмотические мембраны в фильтрах для воды.
Графен можно будет применять для опреснения морской воды. Этот материал достаточно прочный и подходящий по структуре для этих целей.
Исследования показали, что мембраны на основе графена могут сделать морскую воду пригодной для питья за один раз.
Защита от ржавчины
Сегодня ржавеющие металлические изделия это большая проблема. Металл повсеместно используется в строительстве, машиностроении и других сферах.
Его постоянно приходится защищать от ржавчины специальными красками, но всё равно, года и окружающая среда берут своё.
Мы ожидаем специальных, особо прочных красок на основе графена, которые будут надежно защищать изделия от коррозии при самых экстремальных условиях и не будут требовать замены покрытия.
Уже сейчас графеновые покрытия используются для контейнеров с агрессивными кислотами.
Представьте себе краску на основе графена, которой будут покрыты автомобили будущего. Даже через несколько десятков лет машина будет выглядеть как новая, так как защитное покрытие просто не даст стали ржаветь.
Не выцветающие краски
Если говорить о графене как о защитном покрытии, то это превосходный материал. Вот лишь некоторые преимущества:
- Его можно производить большими тонкими листами
- Графен блокирует УФ-излучение, непроницаем для кислорода, воды и практически любых агрессивных веществ
Исследования показали, что покрытие на основе графена способно защитить краски от выцветания на 70%.
Если покрывать шедевры искусства и драгоценные музейные экспонаты графеном, то они будут практически не подвержены вредоносному для них воздействию окружающей среды.
Почему графен до сих пор широко не используется?
В основном причина кроется в сложности массового производства. Производить графен в промышленном масштабе пока что сложно, вредно для окружающей среды и очень дорого.
Разрабатываются технологии для промышленного производства, но их нужно сделать безопасными для экологии и людей, экономически выгодными для производителя, а также добиться качества продукта на выходе, всё это в процессе.
Сейчас для производства 1 грамма графена нужно около 8000 рублей. Очень дорогой процесс, чтобы делать из него материалы для повсеместного распространения и использования.
И да, как вы поняли основная причина это цена. Если производство материала станет значительно дешевле и проще, то возможно материал и его применение постепенно станет более доступным.
Сегодня некоторые компании производят графеновый порошок в промышленных масштабах. Это может быть полезно для других производителей, которые будут разрабатывать технологии изготовления мембран, защитных покрытий или изделий из графена.
Если вам понравилась статья, поставьте палец вверх и подпишитесь на мой канал. Спасибо, что дочитали до конца!
Свежие комментарии