آخرین اخبار

صنایع باتری، پدهای جاذب روغن و فیلترهای تصفیه آب؛ کاربردهای فعلی و آتی گرافن

صنایع باتری، پدهای جاذب روغن و فیلترهای تصفیه آب؛ کاربردهای فعلی و آتی گرافن

گرافن را می‌توان یکی از ارزشمندترین ترکیبات کشف شده از سوی بشر دانست که با توجه به ویژگی‌های منحصربه‌فرد، اعم از هدایت الکتریکی و حرارتی استثنایی و استحکام بسیار زیاد، کاربردهای گسترده‌ای در صنایع مختلف دارد. بنا بر بررسی‌های صورت گرفته، جدی‌ترین حوزه‌های فعلی کاربرد گرافن را می‌توان صنایع باتری و پدهای جاذب روغن دانست. همچنین خاصیت آب‌گریز گرافن و وزن و ابعاد کوچک آن، می‌تواند ساخت نسل جدیدی از فیلترهای تصفیه آب و نمک زدا را به‌عنوان کاربرد آتی آن محتمل سازد.

با فراهم شدن امکان تولید گرافن، تجاری‌سازی کاربردهای مبتنی بر این ماده نیز آغاز شد. اولین شرکت‌های پیشرو در زمینه تولید و تجاری‌سازی کاربردهای گرافن، از سال 2006 میلادی آغاز بکار نمودند که حاکی از قدمت به نسبت کم فعالیت‌های این‌چنینی و موفقیت چشمگیر آن‌ها دارد. بنا بر ارزیابی‌های صورت گرفته پیرامون بازار گرافن، این ماده جادویی با تجربه تجاری بیش از یک دهه و استقبال فزاینده از آن، به دلیل در دسترس و مقرون‌به‌صرفه بودن، اولین موج از توسعه بازار را تجربه می‌نماید. با وجود پیشرفت چشمگیر باتری‌های لیتیوم یونی، تولید به مقیاس این باتری‌ها با چالش‌هایی نظیر غلظت سنگ معدن لیتیوم و نیز، ضایعات خطرناک این باتری‌ها روبرو است. در این میان، باتری‌های نسل جدید که از فلز به‌عنوان آند، از هوا (اکسیژن) به‌عنوان کاتد و از آب به‌عنوان الکترولیت استفاده می‌کنند، نوید حل این چالش را می‌دهند. مواد کاتدی باید متخلخل باشند تا هوا از آن‌ها عبور نماید و گرافن در این زمینه برتری قابل‌توجهی دارد. میله‌های گرافنی می‌توانند عملکرد باتری‌ها را به پنج برابر افزایش داده و هزینه‌ها را نیز، یک‌سوم نمایند. دومین کاربرد مهم گرافن، پدهای جاذب روغن است که این ماده را به یک راه‌حل مقرون‌به‌صرفه و پایدار برای مبارزه با نشت در صنایع نفتی بدل نموده است.

کاتریک هاجلا «kartik Hajela»، یک کارآفرین و بنیان‌گذار استارت‌آپی، پیرامون آینده گرافن معتقد است که فیلتر هوا و آب، از مهم‌ترین کاربردهای این ماده در آینده به شمار می‌روند. بیش از 12 درصد مردم کشور هند، به دلیل برداشت بیش از حد منابع آبی زیرزمینی، مدیریت نامناسب آب و کاهش نزولات آسمانی، با کمبود آب مواجهند. گزارش‌ها حاکی از این است که تا سال 2030 میلادی، میزان تقاضای آب در این کشور به بیش از دو برابر منابع در دسترس خواهد رسید و این می‌تواند بازاری بسیار جذاب برای فیلترهای کارآمد گرافنی بوده و به نظر می‌رسد که گرافن نقشی مهم و حیاتی در تأمین آب آینده بشر خواهد داشت.

با وجود سیل استقبال شدید از گرافن، نمی‌توان آن را یک ماده جدید و نوظهور دانست. این ماده برای نخستین بار در سال 1947 میلادی، توسط فیزیکدان کانادایی، «Philip Russell Wallace» معرفی گردید که البته تولید آن نیازمند یک دوره طولانی تحقیق و توسعه از سوی بسیاری از محققین و دانشمندان بود. تولید گرافن نهایتاً در سال 2004 میلادی، توسط یک تیم تحقیقاتی به سرپرستی آندره جیم «Andre Geim» و کنستانتین نووسلو «Konstantin Novoselov» (دو دانشمند روس تبار از دانشگاه منچستر) انجام گرفت و تلاش‌های این دو محقق در این زمینه موجب شد تا درسال 2010 میلادی، جایزه نوبل به آن‌ها اعطا گردد. اعطای جایزه نوبل به خوبی پتانسیل‌های بالقوه گرافن را بیان می‌دارد، ماده‌ای ارزشمند که حتی به گفته «گیم و نووسلوف» چیزی شبیه به کشف یک معدن طلا است.

  

مرجع: «entrepreneur»

هنوز نظری وارد نشده است!

نظر خود را ارسال نمایید

پست الکترونیکی شما انتشار پیدا نمی کند.