Kita tahu bahwa graphene adalah satu atom lembaran karbon tebal dengan sifat unik. Ia memiliki struktur kristal heksagonal lapisan tunggal dan 200 kali lebih kuat dari baja. Ini lima kali lebih ringan dari aluminium dan memiliki sifat listrik atau termal yang unik. Sejak penemuannya, kami telah mendengar janji tentang bagaimana ia akan merevolusi banyak teknologi, dan dalam beberapa kasus hal itu telah terjadi. Dan berapa banyak dari janji itu yang masih harus dipenuhi hari ini?
Masih tertunda ...
Graphene sangat bagus untuk layar sentuh , OLED atau LCD, tetapi belum ada yang mengambil langkah tersebut. Tentunya semua orang jelas bahwa di masa depan kita akan memiliki kertas elektronik graphene. Juga layar ponsel ultralight dengan bahan ini, tapi ... belum.
Permeabilitasnya yang aneh terhadap air, tetapi kedap air terhadap sebagian besar cairan dan gas lain, membuatnya ideal untuk membuat filter. Segera muncul banyak rencana untuk membangun pabrik desalinasi dengan graphene. Akan sangat penting bagi banyak wilayah di dunia untuk dapat memperoleh air bersih dengan mudah. Tapi belum ada dari filter tersebut yang keluar dari lab .
Layar OLED fleksibel eksperimental
Kita tahu bahwa serat karbon banyak digunakan untuk struktur pesawat terbang, dan langkah selanjutnya adalah graphene . Sangat tahan, sifat kelistrikannya akan meningkatkan ketahanan terhadap petir. Dan menjadi sensor bagi upaya itu sendiri, di samping keuntungan lainnya. Sebuah pesawat memiliki kabel sekitar 100 kilometer dan graphene dalam strukturnya dapat menghemat paling banyak. Tapi ... lagi-lagi masih ada sesuatu di dalam pipa.
Janji lain dari graphene adalah keefektifannya untuk sel fotovoltaik. Hampir transparan, konduktor panas dan listrik yang baik, perilakunya dalam penggunaan ini sangat menjanjikan. Tidak hanya taman surya yang lebih murah dan lebih efisien daripada yang diantisipasi saat ini , tetapi juga lebih sedikit polusi untuk pembuatannya. Di masa mendatang kami bahkan dapat mengenakan pakaian yang eksteriornya akan mengisi daya ponsel kami berkat graphene. Tapi, seperti janji-janji lainnya, itu akan terjadi di masa depan yang kurang lebih jauh.
Tahan dan konduktif
Beberapa penggunaan graphene aktual dan saat ini terkait dengan kekuatan mekaniknya. Tambahkan saja ke bahan lain untuk melipatgandakan kekuatannya . Logam atau plastik bermanfaat dan senyawa ini sudah digunakan dalam teknologi kedirgantaraan, konstruksi atau perangkat seluler. Sudah ada kompon karet pertama untuk ban yang mengandung graphene. Perpetuus Carbon (UK) memproduksi graphene dan telah mengembangkan aditif senyawa karet dengan bahan ajaib yang sudah digunakan pada ban sepeda dan akan menjangkau mobil.
Ban sepeda dengan Graphene
Di sisi lain, graphene adalah konduktor panas terbaik di dunia. Karena juga kuat dan ringan, ini sangat ideal untuk digunakan pada bagian yang membutuhkan penghantar atau pembuangan panas. Diketahui bahwa setidaknya satu produsen ponsel besar menggunakan lembaran graphene untuk membawa panas dari chip ke area yang lebih hangat di dalam ponsel.
Superkapasitor
Salah satu penggunaan graphene yang cepat terlihat adalah membuat kapasitor. Kapasitor adalah komponen elektronik yang mengakumulasi muatan listrik. Tidak seperti baterai, hampir tidak ada kehilangan antara pengisian dan pengosongan. Selain itu, unggahan dan unduhan tersebut bisa sangat cepat. Tetapi sampai saat ini tidak ada kapasitor besar: mereka adalah superkapasitor.
Trem Cina bergerak dengan supercapacitors graphene
Penerapan terbesarnya saat ini adalah pada kendaraan listrik. Tapi jauh lebih besar dari mobil atau sepeda motor: bus, trem atau kereta api. Ketika salah satu kendaraan bertenaga listrik ini mengerem, mesinnya menghasilkan tenaga yang sangat besar dalam waktu yang sangat singkat. Hanya superkapasitor yang dapat menerima energi ini dan menyimpannya, karena baterai membutuhkan lebih banyak waktu. Dan kemudian berikan energi itu kembali untuk memulai. Pabrikan Cina CRRC sudah memiliki dua model dengan graphene. Satu untuk bus, mampu melaju hingga 10 kilometer setelah mengisi daya hanya dalam satu menit. Lainnya, untuk trem, mengisi daya dalam 30 detik dan menggerakkan trem hingga 6 kilometer . Dalam pembuatannya, bahan ini jauh lebih terkontaminasi dibandingkan dengan bahan tradisional, dan bahan ini tidak memiliki risiko ledakan.
Untuk mobil atau skuter
Zap & Go adalah perusahaan Inggris yang juga membuat superkapasitor dengan ion karbon dan graphene. Tujuannya adalah untuk mengganti banyak baterai lithium saat ini: di skuter, bor, penyedot debu ... atau mobil. Dimulai sebagai perusahaan paralel dengan Universitas Oxford, mereka sangat dekat dengan tempat baterai lithium pertama lahir 40 tahun lalu. Sekarang giliran teknologi baru ini, yang lebih murah untuk diproduksi dalam skala besar, lebih ekologis dan aman, dan lebih tahan lama. Sebuah "baterai" graphene (superkapasitor) dapat bertahan 20 hingga 30 tahun dalam penggunaan normal.
Superkapasitor dengan graphene dan karbon nanotube
Pabrikan terkemuka lainnya adalah German Skeleton Technologies. Mereka telah mematenkan sejenis ultracapacitor yang menggunakan struktur graphene nanotube. Mereka termasuk orang pertama yang terjun ke teknologi ini , dan mereka bermain dengan keuntungan. Mereka menjual "baterai" dengan berbagai ukuran, dan telah digunakan dalam kompetisi (KERS di F1 atau World Endurance), di beberapa mobil (sistem start-stop di lampu lalu lintas) atau di Badan Antariksa Eropa untuk sistem ruang angkasa yang berbeda. Mereka juga memiliki spesialisasi dalam aplikasi besar, misalnya untuk mengakumulasi energi di pembangkit listrik tenaga angin. Saat berangin, kelebihan energi disimpan sehingga pada saat tenang dapat terus dikirim.
Seperti yang bisa kita lihat, sedikit demi sedikit, aplikasi material graphene "ajaib" sedang berdatangan , meskipun beberapa yang paling dinanti masih akan membuat kita menunggu.