با این‌که گرافن یکی از جذاب‌ترین مواد دهه اخیر بوده، کاربردهای تجاری آن، هنوز هم کامل نشده است. گرافن، بیشتر به منظور بهبود خواص حرارتی و ساختاری، به عنوان افزودنی در کامپوزیت‌ها و پلاستیک‌ها استفاده شده است. به عنوان مثال، یکی از فرصت‌های مهمی که گرافن در اختیار صنایع قرار داده، کامپوزیت‌های تقویت‌شده با این ماده است. این کامپوزیت‌های سبک‌وزن، می‌توانند در ساخت هواپیماهایی سبک و با مصرف انرژی بهینه استفاده شوند.

گرافن، همچنین به عنوان جایگزینی برای جبران محدودیت‌های باتری‌های لیتیوم یونی نیز شناخته می‌شود. صنایع هوایی، نسبت به گرافن و توانایی‌های آن برای کاربرد در سیستم‌ها و جایگاه‌های مختلف، علاقه شدیدی نشان داده‌اند. به عنوان مثال، «بنویت گوتیر»، از شرکت ایرباس، علاوه بر اشاره به ظرفیت محدود انرژی در باتری‌های لیتیومی و لزوم شکست سد ظرفیت انرژی آن‌ها، به امکان استفاده از گرافن، برای تصفیه آب در طول پروازهای طولانی نیز اشاره دارد.

در میان خبرهای فراوان استفاده از گرافن در صنایع مختلف، اخبار قابل توجهی هم در خصوص ورود شرکت‌های مختلف الکترونیکی، به فازهای تحقیقاتی و بدست آمدن محصولات اولیه در این حوزه ارائه شده است. در یکی از جدیدترین موردها، گزارش شده که شرکت هوآووی، از یک فیلم خنک‌کننده گرافنی، برای کنترل دمای داخلی یکی از گوشی‌های هوشمند خود استفاده خواهد کرد. هرچند این خبر یک کاربرد مفید گرافن را نشان می‌دهد، اما هنوز، از آن محصول انقلابی که قول آن داده شده، خبری نیست. این در حالی است که سال 2019 میلادی، در انتظار ورود محصولات متنوع در حوزه‌های الکترونیکی است که از قابلیت‌های گرافن، به نحو احسن، استفاده نموده باشند. قابل توجه است که سرمایه‌گذاری و ثبت اختراع در زمینه گرافن، در سال 2015 میلادی، به حداکثر خود رسید. پس این انتظار که اکنون بعد از گذشت چهار سال از آن زمان، برخی از این سرمایه‌گذاری‌ها، با عرضه محصولاتی شروع به ثمردهی نمایند، خیلی عجیب به نظر نمی‌رسد.

گرافن، همچنین قابلیت استفاده در صنایع چاپ الکترونیکی انعطاف‌پذیر را دارد. اما مسئله کیفیت مواد اولیه در این خصوص، بسیار حائز اهمیت است. عدم وجود استانداردهای لازم در تولید گرافن، منجر شده که محصولات متنوعی با کیفیت نه چندان مناسب راهی بازار گردد. گرافن‌هایی که به دلیل عدم وجود کیفیت مناسب، می‌توانند اصل قابلیت در صنایع مختلف را با سؤال روبرو سازند. بعضاً گرافن‌های بدون کیفیت موجود در بازار، دارای هدایت الکتریکی پایینی هستند، در نتیجه، با این که بازار صفحه نمایش‌های انعطاف‌پذیر «OLED»، در حال اوج گرفتن است، گرافن هنوز برای اجزایی مانند سنسورهای لمسی، ناکارآمد دیده شده و نیاز به پیشرفت دارد. به نظر می‌آید که ورود دستورالعمل‌های خاص در این حوزه، می‌تواند منجر به ایجاد تغییرات قابل توجهی در روندهای آتی پیش رو داشته باشد.

در بخش‌های دیگری از صنایع الکترونیک انعطاف‌پذیر، مانند منسوجات الکترونیکی یا سنسورهای شیمیایی نیز، برای گرافن فرصت‌هایی وجود دارد که اگرچه هنوز نیازمند زمان برای تجاری‌سازی است، اما به نظر به زودی تجلی می‌یابند. برای مثال، شرکت «Haydale»، قبلاً نشان داده است که گرافن می‌تواند جایگزین الکترودهای کربنی در بیوسنسورها شود. «Novelinks» نیز که به تازگی از دانشگاه صنعتی ورشو جدا شده، نوعی جوهر گرافنی را برای طراحان سنسورهای الکتروشیمیایی جدید ساخته است. با این وجود، ممکن است هنوز زمان لازم باشد تا بتوانیم دستگاه‌های تجاری که با گرافن چاپ شده‌اند را ببینیم.

چندین شرکت استارت‌آپی بریتانیایی، در حال کار بر روی الکترونیک پیشرفته هستند و در این کار، از گرافن به شکل ویفر، به جای گرافن به شکل جوهر یا چسب، استفاده می‌کنند. «Iceni Labs»، از دانشگاه امپریال کالج لندن، در حال توسعه یک میکروفون مبتنی بر گرافن است. در مقایسه با میکروفون‌های میکرو الکترومکانیکی «MEMS» که توسط صنایع نیمه‌هادی تولید می‌شوند، دستگاه جدید، یک پاسخ فرکانس یکدست‌تر داشته و همچنین، اندازه کوچک‌تری دارد. این شرکت، از غشاهای گرافنی بسیار نازکی استفاده می‌کند که توسط فرآیند رسوب‌دهی بخار شیمیایی «CVD» ساخته‌شده‌اند.

در کمبریج، تیم تحقیق و توسعه «Emberion»، در حال آماده‌سازی اولین گیرنده تصویری گرافنی است. «Emberion»، یک شرکت جداشده از شرکت نوکیا است که در زمینه توسعه آشکارسازهای مادون‌قرمز و حرارتی فعالیت می‌کند. فناوری آن‌ها، مبتنی بر آرایه‌ای از ترانزیستورهای گرافنی است که می‌توانند یک سیگنال را با حداقل نویز تقویت کنند. اولین نسل محصولات آن‌ها، آشکارسازهای «VIS-SWIR» (با طول موج 1800-400 نانومتر) خواهد بود که با هزینه‌های پایین‌تری نسبت به سنسورهای مادون‌قرمز معمولی، ولی با کیفیت و استانداردی برابر با آن‌ها ارائه می‌شوند.

یکی دیگر از شرکت‌های کمبریجی به نام «Paragraf»، در حال تجاری‌سازی نوع دیگری از فناوری، برای استفاده از گرافن در دستگاه‌های الکترونیکی است. این شرکت که در سال 2017 میلادی تأسیس شده است، در حال حاضر 16 کارمند دارد و اخیراً 3.9 میلیون دلار را در سرمایه‌گذاری بذر به خود اختصاص داده است. این شرکت، از یک فرایند اختصاصی برای رشد یکنواخت گرافن در انواع و اندازه‌های ویفر استفاده می‌کند. پاراگراف، با همکاری شرکای تجاری خود، برای توسعه دستگاه‌های گرافنی کار خواهد کرد. این شرکت، در حال بررسی کاربردهای گرافن در سنسورهای موقعیت دقیق و فتوولتائیک است. همچنین، در حال انجام یک همکاری با «Verditek»، برای ساخت سلول‌های خورشیدی با کارایی بالا و وزن کم است.

مرجع: «graphene-info»