Grafeen, een nieuw wonderbaarlijk materiaal

 In electronics, graphene, innovation, nanotechnology, nl

Veel mensen zijn zich ervan bewust dat koolstof in veel verschillende vormen voorkomt – grafiet en diamant zijn daar twee voorbeelden van. Hoewel deze twee stoffen er heel verschillend uitzien, hebben ze identieke atomen, gewoon op een andere manier gerangschikt. Dit zijn de basisvormen van koolstof, maar het kan ook fullerenen en nanobuizen vormen. De nieuwste ontdekking in koolstof-allotropen is Grafeen, dat in 2004 werd ontdekt. Sindsdien hebben veel wetenschappers moeite gehad om het materiaal te isoleren en te gebruiken, simpelweg omdat het het dunste en lichtste materiaal is dat ooit is ontdekt. Grafeen is ongeveer één atoom dik en één vierkante meter weegt ongeveer 0,77 milligram. Bovenop deze twee eigenschappen is het de sterkste verbinding en de beste geleider van zowel elektriciteit als warmte gebleken. Bovendien kan het licht opnemen en uitstralen. De mogelijkheden lijken wel grenzeloos.

Dus, sommigen zouden zich afvragen, waarom is Grafeen nu niet zo gewoon als plastic, met al deze prachtige eigenschappen? Het probleem is dat Grafeen zeer moeilijk te extraheren is. Het is een zeer duur en complex proces dat giftige chemicaliën nodig heeft om het te laten groeien. De kwaliteiten van het materiaal en de schijnbaar moeilijke manier om het in grote hoeveelheden te verzamelen maken Grafeen tot het duurste materiaal ter wereld.

Wat kunnen we met Grafeen doen?

Met al deze bijzondere eigenschappen kan Grafeen voor verschillende doeleinden worden gebruikt. De eerste optie is bij computers. Computergeheugenchips die met Grafeen gemaakt zijn, kunnen sneller en veel kleiner zijn dan de huidige siliconenchips. Het probleem is de integratie van dit materiaal, zodat het kan worden in- of uitgeschakeld wanneer we het nodig hebben.

Grafeen zou ook kunnen worden gebruikt om zonnepanelen en een willekeurig aantal beeldschermen te optimaliseren vanwege zijn dunheid. Andere opties zouden zijn om de sterke, maar kronkelige eigenschappen van Grafeen te gebruiken in wearables, en in de mode-industrie. Grafeen zou ook kunnen worden gebruikt voor batterijen. Het zou hen in staat stellen om een hogere capaciteit te hebben, sneller op te laden en lichter te zijn. Dit zou een revolutie kunnen betekenen voor de smartphone- en tabletindustrie. Wie weet welke geniale producten op de markt zouden komen, als we Grafeen zouden gebruiken voor bijna alle elementen van de smartphone of tablet…

Een interessante bijkomende optie zou kunnen zijn om waterstof vast te houden. Omdat waterstof het kleinste atoom in het universum is, kan het gemakkelijk uit de kleinste containers ‘sijpelen’. Dit is een probleem waar auto’s die op waterstof rijden mee te maken kunnen krijgen. Maar met een container van Grafeen wordt de kans dat waterstof ontsnapt enorm verkleind.

Waarom heeft Grafeen andere technologieën dan nog niet overtroffen?

Afgezien van de prachtige eigenschappen is Grafeen nog steeds ongewoon. Dit is deels te wijten aan de hype toen het voor het eerst werd ontdekt en ook omdat het nog steeds relatief moeilijk te verzamelen en te gebruiken is. Bovendien is het normaal dat het tientallen jaren duurt voordat nieuwe materialen zich verspreiden. Neem bijvoorbeeld plastic, dat pas in de jaren zestig van de vorige eeuw populair werd, terwijl het materiaal pas in 1933 ontstond. De ontdekking van een nieuw materiaal is erg spannend, maar het leren wat we ermee kunnen doen kan vele jaren duren.

Dat gezegd zijnde, hebben wetenschappers in Denemarken onlangs een manier gevonden om nano-elektronica van Grafeen te maken. En een bedrijf in de Verenigde Staten heeft een manier gevonden om Grafeen te gebruiken in industriële toepassingen zoals RFID-tags en draagbare technologie. Veel landen over de hele wereld zijn voortdurend bezig met het onderzoek naar de toepassingen van Grafeen!

Geïnteresseerd in innovaties of het werken aan een innovatie? Neem zeker contact met ons op, zodat we u van het juiste advies en kennis kunnen voorzien.

 

Recent Posts