Akceptuję
W ramach naszej witryny stosujemy pliki cookies w celu świadczenia państwu usług na najwyższym poziomie, w tym w sposób dostosowany do indywidualnych potrzeb. Korzystanie z witryny bez zmiany ustawień dotyczących cookies oznacza, że będą one zamieszczone w Państwa urządzeniu końcowym. Możecie Państwo dokonać w każdym czasie zmiany ustawień dotyczących cookies. Więcej szczegółów w naszej Polityce Prywatności

Zamknij X
Reklama1
Strona główna Nowe technologie

Grafen ogrzeje szyby w wojskowym sprzęcie


Grafen naniesiony na szkło sprawia, że materiał zmienia właściwości - m.in. zaczyna przewodzić prąd. Takie rozwiązanie - przygotowywane przez polskich badaczy - przyda się w wojsku: np. do ogrzewanych szyb, które nie będą parować ani zatrzymywać kropel wody.

Szkło pokryte grafenem wygląda tak samo jak zwykłe szkło. Warstwa grafenu pochłania ok. 2 proc. światła, więc gołym okiem nie sposób jej właściwie zauważyć. Dzięki grafenowemu pokryciu materiał zmienia jednak właściwości - m.in. przewodzi prąd. Działające już prototypy takich materiałów opracował warszawski Instytut Technologii Materiałów Elektronicznych w ramach projektu OPTI-GRAF Narodowego Centrum Badań i Rozwoju. W pracach uczestniczy także Polski Holding Obronny i spółka NanoCarbon.

 

Jak w rozmowie z PAP wyjaśnia kierownik projektu, dr Grzegorz Gawlik z ITME, jego zespół pracuje nad budową specjalistycznych okien z warstwą grzejną, którymi zainteresowane jest wojsko. "Wojskowe urządzenia optyczne pracujące w trudnych warunkach klimatycznych, np. na morzu, podlegają silnym oddziaływaniom środowiska - wody morskiej, soli, słońca, wiatru, mrozu. Aby osłonić te delikatne urządzenia, zamyka się je w obudowach, a na świat wyglądają właśnie przez okienko" - wyjaśnia dr Gawlik.

 

Zaznacza, że takim specjalistycznym oknom trzeba zapewnić maksymalną przejrzystość, a więc sprawić, że np. nie zaparują, ani nie pokryją się lodem. "Nie może być tak, że przyrząd pomyli kropkę na szkle z jakimś obiektem, to musi być szkło, które samo się oczyszcza. Jego pokrycie też musi być bardzo jednorodne" - mówi. I tu z pomocą wojsku przychodzi grafen. Okazuje się, że szybę - która jest izolatorem - można pokryć grafenem, który elektryczność przewodzi świetnie. Kiedy do takiego materiału podłączy się napięcie, zaczyna się on grzać (w wyniku oporu), a woda z szyby szybko odparowuje. Ogrzewane szyby mogłyby znaleźć zastosowanie w szybach samochodowych. "Nie byłyby wtedy potrzebne żadne druciki w szybach" - zaznacza Gawlik.

 

Dr Gawlik zdradza, że w ITME udało się zagrzać szybę pokrytą grafenem nawet do 100 st. C "Można by na niej zagotować wodę" - śmieje się badacz. Chociaż grafen to tylko węgiel (a dokładniej struktura węgla o grubości jednego atomu), pali się tylko w wysokich temperaturach. "Nam się jeszcze grafenu spalić nie udało" - przyznaje rozmówca PAP.

 

Na razie badacze z ITME potrafią pokryć grafenem materiał o średnicy kilku cm, a wojsko chciałoby okienka kilka razy większe. Gawlik wierzy, że wkrótce uda się opanować technologię pokrywania grafenem większych powierzchni.

 

Jeśli chodzi o prześwitujące, przewodzące prąd ogrzewające pokrycia do szkła, w użyciu są już tlenki indowo-cynowe (ITO). Powszechnie stosuje się je np. w monitorach i wyświetlaczach, gdzie przewodzą prąd i umożliwiają wyświetlanie odpowiednich pikseli. Związki takie niedoskonale przewodzą jednak światło, z czasem ulegają degradacji i nie można ich zginać - ekrany i monitory muszą być więc sztywne. Poza tym na świecie kończą się zapasy indu i poszukuje się dla niego alternatywy. Taką alternatywą może stać się grafen. Dr Gawlik zaznacza, że polskie szkło pokryte grafenem mogłoby znaleźć zastosowanie nie tylko w wojsku, ale i w wyświetlaczach.

 

Kolejnym produktem, który powstać ma w projekcie OPTI-GRAF jest pokryta grafenem soczewka - do aparatów czy urządzeń optycznych. W tym jednak wypadku grafen nie będzie wykorzystywany ze względu na swoje przewodnictwo elektryczne. Materiał ten chronić ma soczewkę przed wpływem klimatu - wilgocią czy związkami chemicznymi. Dr Gawlik wyjaśnia, że na szkle soczewki kładzione są warstwy antyrefleksyjne, które poprawiają przepuszczalność światła. "Są to bardzo delikatne warstwy, nieodporne m.in. na działania atmosfery" - przyznaje naukowiec. Warstwy te mogą się ścierać lub matowieć z czasem. Grafen miałby je ochronić.

 

Dr Gawlik zaznacza, że grafen bardzo słabo reaguje z różnymi odczynnikami chemicznymi. "Można go kąpać w kwasach, zasadach, rozpuszczalnikach organicznych i one go właściwie nie degradują" - opowiada. Dodaje, że atomy węgla tworzą w grafenie strukturę podobną do plastra miodu. Oczka tej sieci są na tyle małe, że niewiele związków przez nie może przejść. "Grafen jest więc bardzo efektywną barierą" - mówi badacz.

 

"Sam grafen jest jednym z najbardziej odpornych mechanicznie materiałów na świecie. Teoretycznie ma bardzo dużą wytrzymałość. Ale musimy sobie zdawać sprawę, że to jest jednoatomowa warstwa" - przyznaje dr Gawlik. Dodaje, że jeśli warstw grafenu jest kilka, właściwości materiału się zmieniają.

 

Rozmówca PAP uspokaja jednak: „odporność na ścieranie obecnie wytwarzanych prototypów okienek szklanych z grafenem jest wystarczająco dobra do prowadzenia testów i prób eksploatacyjnych”.

 

PAP - Nauka w Polsce, Ludwika Tomala

Źródło: www.naukawpolsce.pap.pl

 


Tagi: grafen, szyba, wojsko, lab, laboratorium, prad, swiatlo, warstwa
Drukuj PDF
wstecz Podziel się ze znajomymi

znajdz nas na fcb
Informacje dnia: Stypendia naukowe dla wybitnych młodych naukowców Nanomateriały pomagają w oczyszczaniu wody Pływanie zmniejsza ryzyko zgonu Męska płodność na poziomie molekularnym 16 mln euro dla naukowców zajmujących się żywnością Innowacyjne cewniki medyczne Stypendia naukowe dla wybitnych młodych naukowców Nanomateriały pomagają w oczyszczaniu wody Pływanie zmniejsza ryzyko zgonu Męska płodność na poziomie molekularnym 16 mln euro dla naukowców zajmujących się żywnością Innowacyjne cewniki medyczne Stypendia naukowe dla wybitnych młodych naukowców Nanomateriały pomagają w oczyszczaniu wody Pływanie zmniejsza ryzyko zgonu Męska płodność na poziomie molekularnym 16 mln euro dla naukowców zajmujących się żywnością Innowacyjne cewniki medyczne

Partnerzy

GoldenLine Fundacja Kobiety Nauki Warszawskie Stowarzyszenie Biotechnologiczne (WSB) „Symbioza” Obywatele Nauki NeuroSkoki Biomantis Uni Gdansk MULTITRAIN I MULTITRAIN II Nauki przyrodnicze KOŁO INZYNIERÓW PB ICHF PAN FUNDACJA JWP NEURONAUKA BIOOPEN 2016 QDAY Mlodym Okiem Nauka w Polsce CITTRU - Centrum Innowacji, Transferu Technologii i Rozwoju Uniwersytetu Akademia PAN Chemia i Biznes Farmacom Świat Chemii Forum Akademickie Biotechnologia     Geodezja „Pomiędzy naukami – zjazd fizyków i chemików” WIMC WARSZAWA 2016 Konferencja Biomedyczna Projektor Jagielloński Instytut Lotnictwa EuroLab