Strona główna Aktualności
Technologie

Szkło pokryte grafenem ogrzeje szyby w wojskowym sprzęcie

21.02.2014 Technologie

Fot. Fotolia

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

 

lt/ ula/

Tagi: grafen
Podziel się
Ocena: 1 głosów

Logowanie



Nie pamiętam hasła

Rejestracja

Komentarze: 2
Skomentuj Zobacz wszystkie  

Uwaga Redakcje!

Wszelkie materiały PAP (w szczególności depesze, zdjęcia, grafiki, pliki video) zamieszczone w serwisie "Nauka w Polsce" chronione są przepisami ustawy z dnia 4 lutego 1994 r. o prawie autorskim i prawach pokrewnych oraz ustawy z dnia 27 lipca 2001 r. o ochronie baz danych.

 

PAP S.A. zezwala na bezpłatny przedruk artykułów z Serwisu Nauka w Polsce pod warunkiem mailowego poinformowania nas raz w miesiącu o fakcie korzystania z serwisu oraz podania źródła artykułu. W portalach i serwisach internetowych prosimy o zamieszczenie podlinkowanego adresu: Źródło: www.naukawpolsce.pap.pl a w czasopismach adnotacji: Źródło: Serwis Nauka w Polsce - www.naukawpolsce.pap.pl. W przypadku portali społecznościowych prosimy o umieszczenie jedynie tytułu i leadu naszej depeszy z linkiem prowadzącym do treści artykułu na naszej stronie, podobnie jak to jest na naszym profilu facebookowym. 

 

Powyższe zezwolenie nie dotyczy: informacji z kategorii "Świat" oraz wszelkich fotografii i materiałów video.

 

Informacje tekstowe z kategorii "Świat" można pozyskać odpłatnie abonując Serwis Nauka i Zdrowie PAP. Serwis ten zawiera ponadto wiele innych najnowszych doniesień naukowych z zagranicy oraz materiałów dotyczących szeroko rozumianej problematyki zdrowotnej. 

 

Informacje na temat warunków umowy można uzyskać w Dziale Sprzedaży i Obsługi Klienta PAP, tel.: (+48 22) 509 22 25, e-mail:  pap@pap.pl

 

Informacje o przedruku artykułów z Serwisu Nauka w Polsce, prośby o patronaty medialne, informacje o prowadzonych badaniach, organizowanych konferencjach itd., prosimy przesyłać na adres: naukawpolsce@pap.pl

 

 

Najpopularniejsze materiały

więcej

Książka

Skrawki z pradziejów Nowej Huty Skrawki z pradziejów Nowej Huty

Czym jest "archeologiczne UFO"? Dlaczego średniowieczne arabskie monety znajdowane w Polsce można określić mianem "euro"? Jak wyglądały domy pierwszych Słowian? - na te i wiele innych pytań odpowiada książka "Prastara Nowa Huta" autorstwa archeologa, dr. Jacka Górskiego.

Więcej

Myśl na dziś

Im mniej człowiek wie, tym łatwiej mu żyć. Wiedza daje mu wolność, ale unieszczęśliwia.
Erich Maria Remarque

Nasz blog

"Inferno": Herzog szuka ludzkiego odbicia w głębi wulkanów "Inferno": Herzog szuka ludzkiego odbicia w głębi wulkanów

Szkoda, żeby "Inferno" przeszedł bez echa. To nie jest zwykły film dokumentalny o wulkanach. To dokument Wernera Herzoga. Można być więc pewnym, że kiedy Herzog zagląda w głąb wulkanu, to znajdzie w nim nie tylko lawę, ale i odbicia tych, którzy zaglądają tam razem z nim,

Więcej

Tagi

-->