Графен в автомобилестроении
Графеновый аккумулятор, который позволяет автомобилю без подзарядки преодолевать 1000 км очень обнадеживает всех ценителей экологического транспорта. Тем более, что такие же исследования с графеном проводились исследователями в Институте науки и технологий, Кванджу, Южная Корея и им также удалось создать батареи автомобиля с той же мощности, но, время зарядки сокращается до 16 секунд.
Заметьте, это исследования, которые проводились еще в 2013 году. А уже через год испанцы опубликовали о том, что их батарея будет продуктивней Тесла в 2,5 раза и зарядка батареи будет всего 8 минут. А главное два немецких автопроизводителя были заинтересованы в попытке установить графеновые аккумуляторы на своих автомобилях.
GTA Spano — испанский суперкар с графеновым кузовом
Испанский суперкар GTA Spano полностью сделан из графена.
Здесь компания Graphenano тестирует графен совсем не в качестве батареи, а как материал для создания корпуса и салона автомобиля. Графен здесь можно найти не только в шасси, но и в кузове и кожаной обивке.
По всей видимости из графена пытаются сделать не только батарею а полностью весь автомобиль.
Обратите внимание на табличку с надписью «графеновая батарея»
Поролон из графена
Графеновый поролон может стать самым теплопроводимым материалом в мире, утверждает ведущий производитель полиуретановой пены, компания Мурсия, которая включила этот материал в ассортимент своей продукции.
После длительного периода исследований и испытаний в своих лабораториях, они сумели успешно внедрить этот материал. Графеновый поролон имеет высокую теплопроводимость и уменьшает образование клещей и бактерий внутри эластичного пенополиуретана. Он может служить как прекрасный утеплитель в стенах, так и в мягкой мебели и салоне автомобиля. Видимо, в салоне GTA Spano его уже применили.
Что важно, при производстве графенового поролона не используется метиленхлорид и значительно уменьшаются выбросы CO2, что сказывается на экологичной составляющей этого продукта.
Графен восстанавливает кости
Исследователи из института медицинских наук Amrita и научно-исследовательского центра в Индии показали, что оксид графена способен восстанавливать костную ткань.
Они обнаружили, что графеновые чешуйки оксида ускоряют размножение стволовых клеток и регенерацию клеток костной ткани.
Сейчас идет активная проверка графенового оксида на токсичность и если все пройдет успешно, то вскоре мы можем ожидать новых революционных методов лечения переломов костей.
Графен лечит от рака
Ученые выявили, что при помощи оксида графена можно уничтожить раковые стволовые клетки, в то же время, никак не влияя на здоровые клетки.
Если включить лечение оксидом графена в комплексное лечение при раковых опухолях, то разрастание опухоли прекратиться, а также графен поможет предотвратить метастазирование и повторное развитие опухоли в будущем. Такие заключения сделали специалисты после изучения свойств углеродного материала.
Специалисты предполагают, что их работа все же достигнет стадии клинических испытаний, и оксид графена можно будет применять для лечения раковых опухолей.
Графен впитывает радиоактивные отходы
Оксид графена быстро удаляет радиоактивные вещества из загрязненной воды, утверждают исследователи из МГУ им. Ломоносова и американского Университета Райса. Микроскопические, толщиной в атом хлопья этого материала быстро связываются с естественными и искусственными радиоизотопами и конденсируют их, превращая в твердые вещества. Сами хлопья растворимы в жидкости, и их легко производить в промышленных масштабах.
Таким образом можно очистить загрязненные участки, пострадавшие от выбросов ядерных отходов, как например на АЭС в Фукусиме. Оксид графена оказался гораздо лучше, чем бентонитовая глина и гранулированный активированный уголь, который обычно используется при ядерной очистке.
Также графеном можно очистить подземные воды, которые загрязняются при добыче нефти, газа и редкоземельных металов. И что примечательно такой метод очистки значительно дешевле традиционных.
Графен действительно уникальный материал и он может принести много пользы для нашей планеты. И в дальнейшем, мы будем следить за всеми новостями связанными с исследованиями в этой области.
Электрохромные устройства, позволяющие управлять пропусканием света с помощью регулировки приложенного напряжения, вполне могут стать серьезными конкурентами жидкокристаллическим дисплеям. Но, несмотря на их предполагаемые преимущества (в частности, низкую стоимость и механическую гибкость), производство подобных устройство до сих пор затруднено из-за хрупкости используемых материалов и их нестыковки с применяемыми электродами. В своей последней работе ученые из Турции обнаружили, что электрохромные устройства на основе графена демонстрируют модуляцию оптического сигнала на уровне 55%. Кроме того, эти устройства отличаются широким спектральным откликом, что делает их явным претендентом на роль будущего компонента «умных» окон и дисплеев.
Электрохромные устройства, как правило, вынуждают искать компромисс между высокой контрастностью (которая требует сильного оптического поглощения) и широким спектральным откликом.
Тем не менее, группа ученых из Bilkent University (Турция) предложила конструкцию устройства, сочетающего в себе высокую степень оптической модуляции и широкий спектральный диапазон работы (от УФ до ИК).
Чтобы добиться этого результата, ученые использовали графен для производства всех компонентов электрохромного устройства (ранее графен в подобных структурах пытались применить только в качестве электрода, но не в роли самого электрохромного материала). Целиком графеновая система отличается хорошей электропроводностью и механической гибкостью.
Рис. 1. Схематическое изображение электрохроматического устройства, разработанного турецкими учеными.
Предыдущие исследования демонстрировали около 2 – 3% оптической модуляции в однослойном графене на стеклянных и кварцевых подложках.
Это значение было ограничено невысоким оптическим поглощением графена, соответственно оно не приводило к достаточно высоким коэффициентам контрастности, чтобы использовать данный материал для создания дисплеев. Предпринимались попытки усилить эффект при помощи дополнительных слоев графена, но осажденные на твердых подложках многослойные графеновые структуры в процессе эксплуатации довольно быстро повреждались, что нарушало электрохромные свойства материала.
Исследователи из Турции применили альтернативный, более «мягкий» способ производства многослойного графена: они осаждали многослойные пленки на никелевой и медной фольге, а затем ламинировали эту структуру ПВХ пленкой при температуре не более 120 градусов по Цельсию.
Размещая жидкий электролит между двумя пленками графена на ПВХ, ученым удалось добиться неожиданного результата – оптической модуляции на уровне 55%, что во много раз превышает полученные ранее результаты для кварцевых и стеклянных подложек.
Выяснилось, что
ученые могут даже контролировать изменение оптической толщины графена.
Из предыдущих работ было известно, что
допинг однослойного графена может заблокировать межзонные переходы.
В то время как ионы электролита вполне могут обеспечить такой допинг, это явление не объясняет столь высоких уровней оптической модуляции во всем материале. Рамановские исследования показали, что
при напряжении выше определенного порогового значения легирующие вещества из электролита распределялись между слоями графена, моделируя оптические свойства каждого слоя. Таким образом, если каждый слой поглощает 2 – 3%, 10 слоев обеспечивает модуляцию на уровне 20%.
Чтобы показать перспективы своей разработки, ученые сделали прототип отражающего устройства, которое в лабораторных условиях выдержало 100 переключений без какой-либо деградации свойств. Система относительно проста и может быть легко доработана. Правда, пока еще переключения на высокой частоте или, наоборот, включение устройства в течение длительного времени приводят к некоторому ухудшению производительности.
В настоящее время команда стремится создать подобные устройства, в составе которых будет использоваться твердый электролит, что позволит сделать систему более компактной.