Ερευνητές από το βρετανικό Πανεπιστήμιο του Έξετερ ανακάλυψαν ένα νέο υλικό για τη μεταφορά ηλεκτρικής ενέργειας.
Όπως υποστηρίζουν, πρόκειται για «το πιο διάφανο, ελαφρύτερο και πιο εύκαμπτο» υλικό που έχει χρησιμοποιηθεί ποτέ γι’ αυτόν το σκοπό. Χάρη στις προαναφερθείσες ιδιότητες το Graph-Exeter, όπως το ονόμασαν οι επιστήμονες, θα μπορούσε να φέρει την επανάσταση στη βιομηχανία των ηλεκτρονικών ειδών, επιτρέποντάς μας ίσως κάποτε ακόμη και να φοράμε συσκευές που σήμερα μεταφέρουμε στην τσάντα μας.
Σήμερα, σχεδόν όλες οι οθόνες αφής στις ηλεκτρονικές συσκευές βασίζονται σε μια επικάλυψη οξειδίου ινδίου-κασσιτέρου (ΙΤΟ). Αυτό το υγρό διάλυμα χρησιμοποιείται ευρέως λόγω της ηλεκτρικής αγωγιμότητάς του, της οπτικής διαφάνειάς του και της ευκολίας, με την οποία μπορεί να τοποθετηθεί πάνω σε μια λεπτή ταινία. Οι στρώσεις που σχηματίζει ωστόσο είναι πολύ εύθραυστες και άκαμπτες. Χρησιμοποιώντας γραφένιο, οι ερευνητές ανέπτυξαν μια βιώσιμη εναλλακτική στο – όλο και ακριβότερο – ΙΤΟ, τα αποθέματα του οποίου αναμένεται να έχουν εξαντληθεί πριν από το τέλος της δεκαετίας που διανύουμε.
Το γραφένιο είναι το λεπτότερο υλικό που μπορεί να λειτουργήσει ως αγωγός και παράλληλα είναι εύκαμπτο και πολύ ισχυρό. Στην προσπάθειά τους να αντιμετωπίσουν το πρόβλημα της αντίστασης φύλλου, το οποίο περιορίζει την αγωγιμότητα του υλικού, οι ερευνητές τοποθέτησαν ένα στρώμα μορίων χλωριούχου σιδήρου μεταξύ δύο στρωμάτων γραφενίου, ενισχύοντας έτσι την αγωγιμότητα χωρίς να επηρεάζεται η διαφάνεια. Η αντιμετώπιση του προβλήματος «αποτέλεσε μια πρόκληση», παραδέχεται η επικεφαλής της ερευνητικής ομάδας Monica Craciun. «Μέχρι σήμερα, κανείς δεν είχε κατορθώσει να κατασκευάσει μια βιώσιμη εναλλακτική λύση στο ΙΤΟ.»
Οι επιστήμονες, που δημοσιεύουν λεπτομέρειες του επιτεύγματός τους στην επιθεώρηση Advanced Materials, υποστηρίζουν ότι το GraphExeter θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί όχι μόνο σε εύκαμπτες οθόνες αφής, αλλά π.χ. σε MP3 players και κινητά τηλέφωνα ενσωματωμένα σε μπλούζες ή σε «έξυπνους» καθρέφτες και παράθυρα με διαδραστικές ιδιότητες. Υποστηρίζουν επίσης ότι, καθώς παραμένει διάφανο σε ένα ευρύ φάσμα φωτός, θα μπορούσε να ενισχύσει την αποδοτικότητα των φωτοβολταϊκών πάνελ κατά τουλάχιστον 30%.
Επόμενος στόχος των ερευνητών από το Πανεπιστήμιο του Έξετερ είναι η παρασκευή GraphExeter σε μορφή σπρέι που θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί απευθείας πάνω σε καθρέφτες, παράθυρα, ηλιακούς συλλέκτες και υφάσματα.
Σήμερα, σχεδόν όλες οι οθόνες αφής στις ηλεκτρονικές συσκευές βασίζονται σε μια επικάλυψη οξειδίου ινδίου-κασσιτέρου (ΙΤΟ). Αυτό το υγρό διάλυμα χρησιμοποιείται ευρέως λόγω της ηλεκτρικής αγωγιμότητάς του, της οπτικής διαφάνειάς του και της ευκολίας, με την οποία μπορεί να τοποθετηθεί πάνω σε μια λεπτή ταινία. Οι στρώσεις που σχηματίζει ωστόσο είναι πολύ εύθραυστες και άκαμπτες. Χρησιμοποιώντας γραφένιο, οι ερευνητές ανέπτυξαν μια βιώσιμη εναλλακτική στο – όλο και ακριβότερο – ΙΤΟ, τα αποθέματα του οποίου αναμένεται να έχουν εξαντληθεί πριν από το τέλος της δεκαετίας που διανύουμε.
Το γραφένιο είναι το λεπτότερο υλικό που μπορεί να λειτουργήσει ως αγωγός και παράλληλα είναι εύκαμπτο και πολύ ισχυρό. Στην προσπάθειά τους να αντιμετωπίσουν το πρόβλημα της αντίστασης φύλλου, το οποίο περιορίζει την αγωγιμότητα του υλικού, οι ερευνητές τοποθέτησαν ένα στρώμα μορίων χλωριούχου σιδήρου μεταξύ δύο στρωμάτων γραφενίου, ενισχύοντας έτσι την αγωγιμότητα χωρίς να επηρεάζεται η διαφάνεια. Η αντιμετώπιση του προβλήματος «αποτέλεσε μια πρόκληση», παραδέχεται η επικεφαλής της ερευνητικής ομάδας Monica Craciun. «Μέχρι σήμερα, κανείς δεν είχε κατορθώσει να κατασκευάσει μια βιώσιμη εναλλακτική λύση στο ΙΤΟ.»
Οι επιστήμονες, που δημοσιεύουν λεπτομέρειες του επιτεύγματός τους στην επιθεώρηση Advanced Materials, υποστηρίζουν ότι το GraphExeter θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί όχι μόνο σε εύκαμπτες οθόνες αφής, αλλά π.χ. σε MP3 players και κινητά τηλέφωνα ενσωματωμένα σε μπλούζες ή σε «έξυπνους» καθρέφτες και παράθυρα με διαδραστικές ιδιότητες. Υποστηρίζουν επίσης ότι, καθώς παραμένει διάφανο σε ένα ευρύ φάσμα φωτός, θα μπορούσε να ενισχύσει την αποδοτικότητα των φωτοβολταϊκών πάνελ κατά τουλάχιστον 30%.
Επόμενος στόχος των ερευνητών από το Πανεπιστήμιο του Έξετερ είναι η παρασκευή GraphExeter σε μορφή σπρέι που θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί απευθείας πάνω σε καθρέφτες, παράθυρα, ηλιακούς συλλέκτες και υφάσματα.
COMMENTS