Графен находит всё новые и новые применения в современных изобретениях. В этом большое участие польских ученых, которые внесли свой вклад в распространение этого материала.
Графен был открыт в 2004 году Андреем Геймом и Константином Новосёловым из Манчестерского университета, которые получили за свою работу Нобелевскую премию по физике. Однако долгое время не удавалось найти эффективный способ его получения. Этого удалось добиться лишь спустя десять лет ученым из Варшавского института технологии электронных материалов. «Графен — это материал, состоящий из атомов углерода, соединенных в шестиугольники. Он очень тонкий, всего в один атом толщиной. Хотя он практически незаметен, он отлично проводит тепло и электричество», —так говорит о графене доктор технических наук Влодзимеж Струпиньский, называемый отцом польского графена:
Влодзимеж Струпиньский: Несмотря на то, что было обращено внимание на такой материал, уголь в форме тончайшего слоя еще много лет назад, когда профессоры Гейм и Новосёлов открыли, измерили и описали графен в 2004 году, наступил перелом по открытию угля в новых вариантах и новых применениях. Графен имеет множество очень интересных свойств, которые можно использовать в разных областях, от электроники до современных композитных материалов. Как одноатомный слой угля, он используется, прежде всего, в высокочастотных электронных приборах, и может найти еще множество применений как материал, намного более эффективный, чем используемые до сих пор полупроводники или кремний. Однако многое еще нужно сделать, чтобы к этому привести».
- В ближайшие месяцы ожидается появление на рынке уникального материала на основе графена, который поглощает электросмог, производимый электронным оборудованием и замедляющий работу находящихся рядом устройств. Это тоже польское изобретение. О проекте говорит Мариуш Здройка - руководитель проекта с физического факультета Варшавской политехники:
Мариуш Здройка: Каждое электронное утройство производит опредленный шум излучения, которое может воздействовать на другие приборы и повреждать их. Мы решили бороться с электросмогом и создали новый тип материала, нанокомпозит на основе пластика, который специально модифицирован с помощью хлопьев графена, которые мы производим сами. Сочетание этих материалов известным уже нам способом дает тот самый нанокомпозит, способный удалять электросмог». -
Конечно, над новыми изобретениями с использованием графена работают не только поляки. Например, в Испании разрабатывают новые типы аккумуляторов для электромобилей. В них графен является одним из ингредиентов специальной пасты, превосходящей по своим характеристикам самые передовые конденсаторы. В общем графен решительно влияет на новые шаги технологического прогресса. Нам остается только наблюдать, как с его помощью ученые меняют мир к лучшему.
***
Авиация – большая проблема для климата, ведь этот вид транспорта несет ответственность за выброс более миллиарда тонн углекислого газа в год. Что с этим делать? У ученых есть свои идеи, и одна из них предполагает использование водорода .
- Говорит Якуб Пархета, пилот и член Академического авиационного клуба Познаньской политехники:
Якуб Пархета: Идей много. Мы стремимся, думаю, к такой цели, как водород или синтетические масла. Сейчас у нас появилась идея с добавлением этанола к топливу, синтезированным из авиатоплива. Потому что авиатопливо на самом деле представляет собой более тяжелое дизельное топливо, и его можно синтезировать из разных растительных масел, в том числе подсолнечного или рапсового. Уже в сентябре 2020 года одна из компаний представила 3 варианта пассажирских самолетов, основным источником энергии которых является водород. Каждый из них представляет собой свой подход к обеспечению полета с нулевым уровнем выбросов, исследуя различные технологические пути и аэродинамические конфигурации. Также ведутся исследования SAF, или устойчивого авиационного топлива, которое производится из более устойчивых ресурсов, таких как отработанные масла органического происхождения (например, отработанное растительное масло) или отходы лесного хозяйства и сельского хозяйства, и даже водород и углекислый газ, улавливаемые из воздуха. Один из европейских перевозчиков также объявил, что будет использовать синтетическое масло в своих самолетах. Это что-то вроде принципа «фритюрница к двигателю», согласно которому масло из фритюрницы не должно использоваться слишком много. Однако проблему представляет то, что в традиционной авиации нет такой «пробки» к топливному баку, который гарантирует, что не будет утечки водорода и он не смешается с выхлопными газами.
- Самолеты, использующие биотопливо, уже летают в воздушном пространстве. Более того, им пользуются и те, кто выполняет акробатические трюки над землей. Также появились самолеты на электричестве, - подчеркивает Якуб Пархета:
Якуб Пархета: Фирма из Словакии является пионером электрической авиации, но сейчас проблему представлят густота энергии в двигателях. Заряда хватает на какие-то 150 километров горизонтального полета, так что это пока нигде, кроме тренировочных полетов не применяется. Надо проектировать самолет вокруг приводного центра, постоянно думая не о приводе, а об аэродинамичных свойствах, чтобы усовершенствовать аэродинамику. В этом суть.
PR3/PR4/iza