Relacja z XI Spotkania Interdyscyplinarnego CEZAMAT

Prelegenci zaprezentowali grafen w trzech ujęciach tematycznych.

Tlenek grafenu - wielka nadzieja inżynierii materiałowej - wystąpienie dr inż. Ludwiki Lipińskiej, Kierownika Zakładu Technologii Chemicznych w Instytucie Technologii Materiałów Elektronicznych (ITME).

W prezentacji przedstawione zostały chemiczne metody otrzymywania tlenku grafenu (GO). Omówiona została również funkcjonalizacja i jej metody: kowalencyjna, niekonwalencyjna czy poprzez polimery. Dr Lipińska wspomniała, że w ITME opracowywane są metody wytwarzania produktów grafenowych w formie zawiesin, proszku, cienkich warstw czy papieru. Tym samym dr Lipińska przybliżyła pojęcie papieru grafenowego. Wyjaśniła, że są to arkusze zbudowane z dużej liczby zachodzących na siebie płatków grafenu. Papier grafenowy znajduje zastosowanie m.in. w: przewodach elektrycznych, elektrodach, w odwracalnych bateriach czy elastycznych urządzeniach magazynujących energię np. superkondensatorach. Zastosowania grafenu płatkowego i tlenku grafenu wymienione zostały przez dr Lipińską wśród prognoz dla: kompozytów polimerowych, ceramicznych, metalicznych (przemysł lotniczy, wojsko), medycyny (nośniki genów i leków, terapia antynowotworowa), biotechnologii, oczyszczania wody czy ochrony przed korozją.

Wystąpienie dr inż. Ludwiki Lipińskiej, Kierownika Zakładu Technologii Chemicznych w ITME/fot. CEZAMAT

Wybrane aplikacje grafenu płatkowego - wystąpienie prof. nzw. dr hab. inż. Małgorzaty Jakubowskiej z Wydziału Mechatroniki Politechniki Warszawskiej.

Prezentacja prof. Jakubowskiej dotyczyła przewodzących past i atramentów opartych na grafenie płatkowym, a przeznaczonych do różnych technik drukarskich. Według prof. Jakubowskiej pasty grafenowe stanowią nową jakość w porównaniu do innych, popularnych past polimerowych (np. srebrowych czy niklowych). Ich zalety to m.in. lepsze przewodnictwo, kompatybilność ze wszystkimi technikami drukarskimi oraz to, że nie trzeba ich spiekać po drukowaniu, co umożliwia drukowanie na foliach i papierze. Równocześnie prof. Jakubowska wymieniła problemy grafenowych past i atramentów komercyjnych. Znalazły się wśród nich: wysoka rezystancja, brak dopasowania produktów do różnych technik druku, brak wskazania konkretnych aplikacji, np. dla elektrod transparentnych, elektrod do czujników, wysoka cena (np. Vor-ink F 101-250 $ za 0.5L) oraz to, że są polecane głównie do celów badawczych, a nie produkcyjnych. W ostatniej części swojego wystąpienia prof. Jakubowska zaprezentowała również prace badawcze i aplikacyjne prowadzone przez jej zespół, w tym m.in. dalsze prace nad atramentami do druku strumieniowego i do przemysłowych technik druku (flexografii, rotograwiury), badanie wpływu funkcjonalizacji grafenu płatkowego na właściwości warstw drukowanych, zwłaszcza w wysokich częstotliwościach (THz), sensory i bioczujniki dla elektroniki osobistej (wearable electronics) i tekstroniki, smary redukujące tarcie czy pokrycia przeciwogniowe i rozpraszające ciepło.

Tlenek grafenu/fot. CEZAMAT

Wykorzystanie grafenu w optoelektronice i kompozytach - wystąpienie dra inż. Mariusza Zdrojka, Kierownika Pracowni Nanostruktur z Wydziału Fizyki Politechniki Warszawskiej.

W swojej prelekcji dr inż. Mariusz Zdrojek omówił zastosowanie grafenu w optoelektronice. Wspomniał m.in. o projekcie GRAFtech, dotyczącym ultraszybkiego detektora grafenowego (10 GHz) na zakres średniej i dalekiej podczerwieni. Dr Zdrojek mówił również o wyzwaniu stojącym obecnie przed badaczami grafenu, jakim jest zastosowanie tego materiału w przemyśle samochodowym jako warstwy ochronnej na zaworach silnikowych. Na zakończenie swojego wystąpienia wymienił inne, mniej znane zastosowania grafenu, jak np.: odladzanie, piorunochrony czy pokrycia implantów.

Ideą Spotkań Interdyscyplinarnych jest zacieśnienie współpracy między naukowcami prowadzącymi badania z zakresu pokrewnych lub tych samych dyscyplin w różnych ośrodkach naukowo-badawczych i poszukiwanie nowych pomysłów badawczych z potencjałem wdrożeniowym. Spotkania Interdyscyplinarne CEZAMAT mają także na celu:

• przedstawienie projektów, nad którymi prowadzone są badania w różnych ośrodkach naukowych,
• współtworzenie programu badawczego CEZAMAT-u,
• zainteresowanie współpracą przedstawicieli biznesu.

Po wystąpieniach prelegentów odbywają się dyskusje, zakończone rozmowami w kuluarach.