Grafen to jeden z tych materiałów, które najpierw zostały wymyślone, a później dopiero udało się je rzeczywiście stworzyć. W największym skrócie i uproszczeniu – to materiał zbudowany z atomów węgla ułożonych w formie zbliżonej do plastra miodu, który ma właściwości, które trudno sobie wyobrazić.

Grafen jest świetnym przewodnikiem elektrycznym, jest niemal całkowicie przezroczysty, przewodzi ciepło, a przy okazji jest znacznie bardziej wytrzymały mechanicznie od stali czy nawet tytanu. Po prostu cud inżynierii! To właśnie grafen ma umożliwiać wytwarzanie takich produktów jak np. giętkie wyświetlacze dotykowe o wysokiej rozdzielczości, pamięci o niedostępnej obecnie pojemności, ale też akumulatory, protezy, superwytrzymałe tkaniny i tysiące innych.

Politycy i urzędnicy zmarnowali "polski grafen"?

Niestety, choć w teorii dało się przewidzieć właściwości tego materiału, to przez kilkadziesiąt lat udawało się go wytwarzać najwyżej w śladowych ilościach , w warunkach laboratoryjnych, co przekładało się na jego abstrakcyjne ceny.

Dziesięć lat temu, polskim naukowcom z Instytutu Technologii Materiałów Elektronicznych, pracujących pod kierownictwem prof. Włodzimierza Strupińskiego, udało się opracować technologię pozwalającą produkować grafen na skalę przemysłową. To brzmiało niczym odkrycie gigantycznej żyły złota, a Polska miała się stać grafenową potęgą. I może by tak było, gdyby nie to, że sprawę wzięli w swoje ręce politycy i urzędnicy i państwowe instytucje zaczęły "wspierać" rozwój technologii grafenowych. Skoczyło się – jak to zwykle w przypadku branż wspieranych przez państwo – stratą czasu, karuzelą stanowisk, marnowaniem grantów i gigantyczną kompromitacją. W międzyczasie z liderów technologii stoczyliśmy się do trzeciej (a może i dalszej ligi), a innowacyjna gospodarka wciąż pozostaje pustym hasłem.

Akumulatory grafenowe – 10 razy wyższa pojemność?

Wracając jednak do grafenu – ostatnio pojawiły się w mediach publikacje o tym, że dzięki wyjątkowym właściwościom grafenu, naukowcom ze Szwecji udało się opracować technologię pozwalającą na stworzenie akumulatorów o pojemności 10-krotnie wyższej od obecnie stosowanych. To prawda, tyle że... nie cała.

W rzeczywistości, dzięki zastosowaniu tzw. grafenu Janusa naukowcom z Uniwersytetu Technologicznego Chalmers udało się poprawić wydajność akumulatorów sodowo-jonowych. Tyle, że akumulatory wykonywane w tej technologii pozostawały daleko w tyle za akumulatorami litowo-jonowymi, które znajdują teraz powszechne zastosowanie jako najbardziej wydajne spośród dostępnych.

Z akumulatorami litowo-jonowymi problem polega jednak m.in. na ograniczonej dostępności litu, która wpływa na ich cenę. O sód jest znacznie łatwiej – w końcu każdy z nas choćby w kuchni korzysta z związków tego metalu, np. sól kuchenna to nic innego, jak nieco zanieczyszczony chlorek sodu.

Akumulatory sodowo-jonowe doganiają akumulatory litowo-jonowe

Zmodyfikowane dzięki zastosowaniu grafenu akumulatory sodowo-jonowe uzyskują pojemność zbliżoną do dostępnych obecnie akumulatorów litowo-jonowych. Na razie więc nie ma mowy np. o autach elektrycznych, które na jednym ładowaniu pokonają 4000 km, albo o smartfonach wymagających podłączenia do ładowarki raz na kilka tygodni. Zastosowanie grafenu daje jednak nadzieję, że akumulatory staną się tańsze i bardziej dostępne. A to też dobra wiadomość!