A grafént felfedező két tudós Andre Geim és Konsztantyin Novoszjolov 2010-ben egyáltalán nem meglepő módon fizikai Nobel-díjat kapott.

A grafén egyedülálló tulajdonságai

- 200-szor erősebb az acélnál, ezzel a legerősebb ismert anyag.
- A keménysége ellenére olyan rugalmas, mint a gumi, jól hajlítható
- Az elektronok gyorsabban mozognak benne, mint más anyagban. 10-szer jobb vezető, mint a réz.
- Átlátszó
- Öntisztító, ellenáll a víznek, olajnak, zsírnak
- Jól keverhető. Csupán egy százaléknyi grafént keverve a műanyaghoz, kiváló elektromos vezetőt kapunk.

Mire használható?

Olyan átlátszó, hajlítható, érintőképernyős eszközt lehet vele készíteni, ami teljes szélességében tabletként, összehajtva mobiltelefonként, a csuklón meghajlítva okosóraként/okoskarkötőként is használható. Tud átlátszó is lenni, de át tud változni bármilyen színűvé vagy mintájúvá. Ráadásul a grafénnel kevert műanyag erősebb és könnyebb lesz. A zsírtaszító tulajdonsága miatt pedig nem lesz tele ujjlenyomattal.
Grafén réteggel bevonva az asztalokat, falakat, mindenből kijelzőt varázsolhatunk. Nem kellenek többet fizikai kapcsolók és szabályozók a tűzhelyekre, a házfalakon távolról irányítva változtathatják a reklámokat, a buszmegállók tábláin az érkezési időpontokat, de kiválthatja a hagyományos televíziót, vetítőt is.

Áttörés az autóiparban

A grafén forradalmi hatású lehet az elektromos autóiparra is, amelynek legnagyobb problémája, hogy hatalmas súlyú elemeket cipelnek az autók, mégis 80-100 kilométerenként lemerülnek. És ha egyszer lemerültek, órákig tart a töltésük. A grafénnal dúsított elemek ezen problémák mindegyikét megoldják, mert súlyra könnyebbek, sokkal nagyobb kapacitásúak, és nagyságrendekkel gyorsabban töltődnek. Sőt, grafén tartalmú kaszni esetén maga az autó is tudja tölteni energiával.

Ablaküvegből napelemek

A jelenleginél többszörösen hatékonyabb napelemek építhetőek belőle, a felhasználásával a napenergia megtérülési mutatói jóval meggyőzőbbé válhatnak.
A lakás ablakai akár teljes méretükben bevonhatók grafénnel, így napelemként és képernyőként is használhatók. Mivel bármilyen színt meg tud jeleníteni, megszűnhet a függöny fényszűrő feladata. Vagy képzeljünk el egy kirakatüveget, amelyen reklámok futnak. És ha a járókelők már megőrülnek a sok reklámtól, semmi baj, mert a grafén törhetetlenné is teszi a kirakatüveget.

Törhetetlen járművek

A grafén könnyűsége, hajlékonysága és törhetetlensége az autó- és repülőgyártásban is óriási fejlődést jelent. Réz, illetve nikkel rétegeket grafén rétegekkel keverve olyan kompozit anyagot állítottak elő, amely a rezet 500-szor, a nikkelt 180-szor erősebbé tette, ugyanakkor ellenállóvá az erózióval szemben. Járműveknél is előnyös lehet az ablakoknál a vízlepergető hatás. A grafénnal vége lesz az ablaktörlő-iparnak.

A torrentezés jövője

Wifi-n vagy 3G-n nagy fájlokat feltölteni máig idegőrlő tevékenység. Mivel az elektronok szinte ellenállás nélkül hasítanak végig a kétdimenziós felületen, ezért grafén antennával lehetséges akár másodpercenként egy terabites sebesség elérése is. Ez kb. 50-80 darab közepes minőségű mozifilmnek felel meg.

Telefontöltés 5 másodperc alatt

Ha voltál már olyan helyzetben, hogy egy kávézó pincérének kellett könyörögnöd 5 perc telefontöltésért, mert egy fontos hívást vársz, akkor örülsz majd annak az információnak, hogy a grafén alapú elemek 5 másodperc alatt 100 százalékra tölthetők.

Egyebek

Aki irigyeli a fantasztikus filmek lényeinek UV- vagy infravörös látását, az örülhet, mert grafén alapú kontaktlencsével ő is képes lesz hasonlóra.
A gyógyászatban is nagy reményeket fűznek hozzá, elsősorban a bioszenzorok, és a célzott gyógyszerbevitel területén.
Az építészetben használható bevonó anyagként, erősebbé, ellenállóbbá, és vízlepergetővé teszi az épületeket, lehetetlenné teszi a graffitizést.
És ami a legfontosabb: az alapanyag, a szén óriási mennyiségben rendelkezésre áll, és nagyon olcsó.

Szépséghibák

Ahogy minden új technológiának, a grafénnak is vannak problémái. A nanotechnológia – aminek egyik zászlóshajója lehet a grafén – lényege ugyanis a felfoghatatlanul apró méret. Egy atom vastagságú, láthatatlan réteggel nagyipari környezetben dolgozni nem triviális dolog.
A kutatók leggyakrabban az ún. hántolásos módszerrel állítják elő a grafént. Ez abból áll, hogy egy grafitdarabra ragasztószalagot nyomnak, majd letépik, a letépett rétegekre újabb ragasztószalagot tesznek, rétegről rétegre vékonyítva, míg csak egy atomnyi marad. Ez a módszer egy kutatólaborban elegendő, de tömeggyártásra nem alkalmas. Bár több irányba is elindultak a tömeggyártással, a szükséges gépek és ipari folyamatok kialakítása évekig tart.
Emellett léteznek egészségügyi félelmek. A láthatatlanul parányi, de nagyon erős nanorészecskék ugyanis az emberi (vagy más élő) szervezetbe kerülve komoly károkat okozhatnak. A szervezet képtelen ezeket lebontani, a sejtfalakat viszont könnyedén képesek átszúrni. Ez a tulajdonsága hasonló az azbeszthez, gyulladást alakít ki, és súlyos betegségekhez vezethet. A kutatók sem tartják lehetetlennek ezen problémák megoldását, de a kereskedelmi forgalomba kerülés előtt ezekre mindenképp megnyugtató megoldást kell találni.

Még a piaci robbanás előtt

A legnagyobb kutatólaboratóriumokon keresztül a kormányok dollármilliárdokat öntenek a grafénkutatásba (tavaly az EU is megszavazott egy egymilliárd Eurós grafénkutatási programot). Ahogy jönnek az eredmények, úgy kapcsolódnak be újabb és újabb szereplők, hogy részesei lehessenek a jövőbeli piacrobbanásnak. A terület befektetői 3-5 éven belül várják a kereskedelmi forgalomban kapható grafén termékek megjelenését, a szkeptikusabbak 7-10 évet mondanak. Várhatóan a kijelzők és napelemek lesznek az első boltba kerülő termékek, a többi felhasználási mód még a kutatásokon múlik.