Metoda termicznej redukcji tlenków grafenu – najlepszą innowacją IV edycji konkursu „Eureka! DGP – odkrywamy polskie wynalazki”. Nagrodę główną zdobyli naukowcy z Instytutu Technologii Materiałów Elektronicznych oraz Instytutu Ceramiki i Materiałów Budowlanych w Warszawie.
Grafen może być zastosowany w różnych dziedzinach nauki, począwszy od elektroniki poprzez jakieś materiały konstrukcyjne czy biomateriały - tłumaczył w rozmowie z PAP dr inż. Krzysztof Perkowski z Instytutu Ceramiki i Materiałów Budowlanych.
Opatentowana przez ITME oraz ICiMB metoda umożliwia uzyskanie grafenu (będącego przewodnikiem prądu) - dzięki redukcji tlenku grafenu (który posiada właściwości izolacyjne). "Tlenek grafenu jest materiałem izolującym. My - poprzez redukcję - chcemy przywrócić mu własności transportowe, żeby grafen, który wytwarzamy (z grafitu – PAP) z powrotem był przewodnikiem" – powiedziała inna laureatka konkursu, dr inż. Magdalena Winkowska z ITME.
Proces redukcji termicznej możliwy jest dzięki technice prasowania na gorąco (HIP – Hot Isostatic Pressing). Cały proces przebiega w reaktorze, w temperaturze do 2 tys. st., pod wpływem wysokiego ciśnienia izostatycznego gazów obojętnych (300 MPa). W efekcie uzyskuje się czysty chemicznie grafen w trzech postaciach: wysuszonego proszku, papieru grafenowego, a także cienkich warstw. Taki materiał doskonale przewodzi ciepło i energię elektryczną.
Jego otrzymywanie jest dziś sporym problemem - mówi w rozmowie z PAP członek zwycięskiego zespołu mgr inż. Michał Woluntarski. "Nasz sposób pozwala na otrzymywanie pewnych materiałów w sposób w miarę przemysłowy, co bardzo sprzyja komercjalizacji tego materiału. Im będzie on tańszy, tym łatwiej będzie go można w różnych aplikacjach zastosować. To zastosowanie musi się znaleźć, żeby innowacje szły do przodu" – dodaje.
Autorzy nagrodzonego wynalazku mają nadzieję, że znajdzie on zastosowania w elektronice – np. w bateriach do telefonów komórkowych czy superkondensatorach, które obecnie stosowane są w samochodach elektrycznych. "Pojemność takich baterii zwiększy się kilkukrotnie, ponieważ rozwinięcie powierzchni grafenu jest wielokrotnie większe, niż obecnie stosowanych materiałów" – podkreślał w rozmowie z PAP Krzysztof Perkowski.
W tegorocznej edycji konkursu „Eureka! DGP”, ogłoszonej w październiku 2016 r., wzięło udział 17 uczelni oraz 11 instytutów badawczych i jednostek naukowych PAN. Zakwalifikowano 68 wynalazków, zgłoszonych do Urzędu Patentowego w latach 2014/2015. Do głównej nagrody nominowano 20 zespołów.
Zwycięzcy otrzymali 30 tys. zł i kampanię promocyjną dla instytutu w mediach.
Partnerem merytorycznym konkursu jest Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego, Urząd Patentowy RP oraz Narodowe Centrum Badań i Rozwoju.
PAP - Nauka w Polsce
flo/ zan/
