Utorak, 27.07.2021. ✝ Verski kalendar € Kursna lista

Grafen za ubojiti servis i vatrogasni štit

Tim naučnika s Instituta za hemiju, tehnologiju i metalurgiju istražuje mogućnosti primene grafena, materijala za koji se veruje da će preobraziti privredu 21. veka
Сензор би податке о томешта се налази у ваздуху слао у централу, одакле би ватрогасцима стизала повратна информација, у виду упозорења на опасности, нарочито ако је пожар у петрохемијском складишту или постројењу (Фото А. Васиљевић)

Novak Đoković stoji na servis liniji. Zamah, udarac i loptica poput đuleta ruši ogradu između njegovog i susednog terena. Iza ostataka konstrukcije, pojavljuje se Noletova koleginica Marija Šarapova i zaprepašteno pita: „Šta se dogodilo?”

Ovako se završava reklamni spot za reket novog teniskog doba, koji je kompanija „Hed” lansirala 2013. godine. Promotori i pilot-korisnici bili su upravo Đoković i Šarapova. Tajni sastojak „teniskog oruđa” bio je grafen – dodavanjem ovog dvodimenzionalnog kristala ugljenika između drške i glave reketa, dobijena je čvršća konstrukcija, veća elastičnost žica i optimalan prenos energije pri udarcu.

– Bio je to prvi proizvod na tržištu koji je sadržavao grafen. Njegove mogućnosti su ogromne, veruje se da će, zajedno s drugim nanomaterijalima, preobraziti privredu 21. veka – kaže dr Marko Spasenović, viši naučni saradnik u Institutu za hemiju, tehnologiju i metalurgiju (IHTM) i rukovodilac šestočlanog tima projekta „Gramulsen”. Tema istraživanja je primena grafena u senzorima za detekciju opasnih gasova, a finansira ga Fond za nauku u okviru programa PROMIS 2000‒2002.

Za grafen, od dijamanta potencijalno dragoceniji pojavni oblik ugljenika, teorijski se znalo još sredinom prošlog veka, ali se smatralo da materijal „debljine” jednog atoma nije moguće dobiti u praksi. Ipak, to je 2004. uspelo ruskim naučnicima Konstantinu Novoselovu i Andreju Gajmu. Oni su u laboratoriji Univerziteta u Mančesteru raslojavanjem većeg kristala grafita došli do tog famozno tankog sloja od 0,34 nanometra (tri milioniti deo milimetra). A tom skoro prozirnom materijalu, izmerena je najviša mehanička čvrstoća – skoro 200 puta veća nego kod čelika. „List” grafena je šest puta lakši, 13 puta savitljiviji i dvostruko tvrđi od svog čeličnog parnjaka. Prenosi električne impulse 250 puta brže od silikona, a desetostruko je efikasniji prenosnik toplote od bakra.

Otkriće ruskih istraživača bilo je spektakularno do neverice – ugledni naučni časopisNejčer” dva puta je odbio da objavi njihov rad. Samo šest godina kasnije, Novoselov i Gajm dobili su Nobelovu nagradu za fiziku, a grafen je postao najispitivaniji materijal ikada.

– EU je pokrenula desetogodišnji projekat „Grafen flegšip”, vredan milijardu evra. Cilj je objedinjavanje evropskih istraživača u ovoj oblasti i što brža primena rezultata njihovog rada. Naš projekat „Gramulsen” je pridruženi član, u Radnom paketu za senzore – ističe Spasenović.

Kako kaže, sve je počelo 2014, istraživanjem opto-električnih svojstava grafena. Unapređivanjem već znanih metoda, naši naučnici su došli do tankih slojeva od tečno eksfoliranog grafena, najkvalitetnijih koji su ikada i igde dobijeni.

– Tokom eksperimenata, primećeno je da ova vrsta grafena jako reaguje na hemikalije, promenu temperature i vlažnosti vazduha. To me je navelo na zaključak da bi naši tanki slojevi bili odličan gasni senzor. Istraživanja smo usmerili u tom pravcu i tako je rođen „Gramulsen” – objašnjava naš sagovornik.

Cilj ovog projekta je konstruisanje uređaja malih dimenzija koji bi bio „bezbednosni osigurač” za ljude koji rade u okruženju opasnih gasova.

– Takav uređaj bi vatrogasci nosili na zaštitnom odelu prilikom intervencije. Senzor bi podatke o tome šta se nalazi u vazduhu slao u centralu, odakle bi vatrogascima stizala povratna informacija, u vidu upozorenja na opasnosti, naročito ako je požar u petrohemijskom skladištu ili postrojenju – navodi Spasenović.

Međutim, put do proizvoda je dug i neizvestan. Ambicija njegovog tima je da tokom dve godine trajanja projekta naprave algoritam na čipu grafenskog senzora, koji detektuje prisustvo ugljen-dioksida, promenu vlažnosti vazduha i temperature – u laboratorijskim uslovima.

– Nigde u svetu nije lako komercijalizovati rezultate naučnog rada. Investitor najpre procenjuje isplativost, sondira tržište, u posao ulazi tek ako zaključi da može imati profit – objašnjava naš sagovornik, koji se 15 godina školovao i radio u inostranstvu, od Kanade, preko Holandije do Španije.

Problem s grafenom je i to što je još previše skup za primenu u masovnoj proizvodnji. Ali sve je prisutniji, ne samo zbog izuzetnih svojstava već i zbog ekološke podobnosti, jer se može reciklirati. U industriji sportske opreme, osim za rekete, koristi se za đonove sprinterskih patika, kao i za ramove trkačkih bicikala. Proziran je, a čvrst i savitljiv, što ga čini idealnim za dodirne ekrane (tač-skrin), kao i za optičke senzore. Potencijal u avio-industriji demonstriran je na ultralakim bespilotnim letelicama. Spasenović ističe istraživanja koja dokazuju da bi grafen mogao da proces pretvaranja morske u vodu za piće (desalinizacija), učini od sto do čak hiljadu puta efikasnijim, što bi rešilo jedan od najvećih planetarnih problema.

– Za nas u Srbiji je velika stvar što smo sredstvima dobijenim od Fonda za nauku kupili novu laboratorijsku opremu, čime su istraživanja podignuta na svetski nivo. Važno je da držimo korak s državama-liderima u ovoj oblasti i da se i naš glas čuje. A imamo šta da kažemo – zaključuje dr Marko Spasenović.

Komentari1
Molimo vas da sе u komеntarima držitе tеmе tеksta. Rеdakcija Politikе ONLINE zadržava pravo da – ukoliko ih procеni kao nеumеsnе - skrati ili nе objavi komеntarе koji sadržе osvrtе na nеčiju ličnost i privatan život, uvrеdе na račun autora tеksta i/ili članova rеdakcijе „Politikе“ kao i bilo kakvu prеtnju, nеpristojan rеčnik, govor mržnjе, rasnе i nacionalnе uvrеdе ili bilo kakav nеzakonit sadržaj. Komеntarе pisanе vеrzalom i linkovе na drugе sajtovе nе objavljujеmo. Politika ONLINE nеma nikakvu obavеzu obrazlaganja odluka vеzanih za skraćivanjе komеntara i njihovo objavljivanjе. Rеdakcija nе odgovara za stavovе čitalaca iznеsеnе u komеntarima. Vaš komеntar možе sadržati najvišе 1.000 pojеdinačnih karaktеra, i smatra sе da stе slanjеm komеntara potvrdili saglasnost sa gorе navеdеnim pravilima.

Despotović
Rusija nije bila u stanju da učini nešto pametno sa grafenom i ova dva naučnika. Tako njih dvoje imaju doduše rusko poreklo, ali i žive i rade na Zapadu. Teslina sudbina....

Komentar uspešno dodat!

Vaš komentar će biti vidljiv čim ga administrator odobri.

Овај веб сајт користи колачиће

Сајт politika.rs користи колачиће у циљу унапређења услуга које пружа. Прикупљамо искључиво основне податке који су неопходни за прилагођавање садржаја и огласа, надзор рада сајта и апликације. Подаци о навикама и потребама корисника строго су заштићени. Даљим коришћењем сајта politika.rs подразумева се да сте сагласни са употребом колачића.