– Grafen ma ogromny potencjał w telefonach przyszłości. Można go wykorzystać na wiele różnych sposobów, począwszy od grafenowych baterii, które są naprawdę elastyczne i umożliwiają szybsze ładowanie i odłączanie urządzenia od ładowania, a skończywszy na zastosowaniu grafenu w komunikacji, tj. w tworzeniu sieci 5G czy 6G – mówi Sian Fogden z Graphene Flagship.

Po grafen sięgają już producenci urządzeń oraz akcesoriów mobilnych, którzy widzą w nim narzędzie do zrewolucjonizowania rynku smartfonów, tabletów oraz gadżetów do noszenia. Opracowano już kilka prostych prototypowych urządzeń grafenowych o elastycznej konstrukcji. Zespołowi z Instytutu Fotoniki ICFO udało się nanieść cienką warstwę grafenu na powierzchnię bandaża. W ten sposób stworzyli protoplastę opatrunku, który mógłby mierzyć ciśnienie bądź natlenienie krwi. 

– Grafen umożliwi produkcję w pełni elastycznych telefonów, ponieważ jest to bardzo giętki materiał. Kolejną generacją telefonów będą więc urządzenia całkowicie elastyczne. Grafen może również znaleźć zastosowanie w produkcji elastycznych ekranów, baterii oraz elastycznych obwodów. Rozwiązania, które dzisiaj prezentujemy, będą stopniowo wdrażane przez branżę telekomunikacyjną. Zgodnie z naszymi przewidywaniami pierwsze rozwiązania, które mogą trafić do masowej produkcji, pojawią się na rynku w 2023 r. – zapowiada ekspertka Graphene Flagship.

Prace and akumulatorami wykorzystującymi ten innowacyjny materiał prowadzi m.in. Samsung. Choć firma nie opracowała jeszcze w pełni grafenowej baterii, opatentowała ogniwo wzbogacone grafenem. Zastosowanie dodatkowej warstwy węglowej umożliwi pięciokrotne przyspieszenie procesu ładowania. Nowe ogniwa mają się także charakteryzować większą pojemnością oraz mniejszą podatnością na przegrzanie.

Eksperymenty z grafenem prowadzi także start-up Elecjet, który zaprojektował powerbank Apollo Traveler. Sprzęt ten doładuje urządzenia mobilne znacznie sprawniej niż jakiekolwiek baterie przenośne bazujące na ogniwach litowo-jonowych. Powyższe technologie nie wykorzystują w pełni potencjału grafenu, materiał ten usprawnia jedynie działanie akumulatorów o współczesnej konstrukcji. Stworzenie w pełni grafenowych telefonów drastyczne odmieniłoby sposób funkcjonowania tych urządzeń, gdyż przepływ energii przez układy węglowe byłby znacznie szybszy i wydajniejszy. Grafenowe smartfony ładowałyby się w niespełna dziesięć sekund i pozwalałyby przesyłać dane ze znacznie większą prędkością niż systemy sieci 5G.

Nad wykorzystaniem grafenu w łączności pracuje m.in. zespół z Uniwersytetu w Delaware. Naukowcy eksperymentują z urządzeniami fotonowymi skonstruowanymi w oparciu o układy silikonowo-grafenowe. Takie podzespoły są w stanie transmitować fale radiowe w mniej niż pikosekundę przy blisko terahercowej częstotliwości. Dzięki takim układom producenci smartfonów mogliby projektować jeszcze mniejsze urządzenia, które komunikują się bezprzewodowo znacznie sprawniej niż jakiekolwiek podzespoły mobilne zbudowane w oparciu o technologię krzemową.

Komisja Europejska powołała do życia inicjatywę badawczą Graphene Flagship w odpowiedzi na rosnące zainteresowanie wykorzystaniem grafenu w branży technologicznej. W skład konsorcjum weszło przeszło 150 jednostek akademickich oraz przedstawicieli biznesu z 23 krajów, którzy pracują nad wykorzystaniem tego przyszłościowego materiału na masową skalę.

Według firmy badawczej Grand View Research wartość globalnego rynku grafenowego do 2025 r. wzrośnie do 550 mln dol. W najbliższych latach ma się rozwijać w tempie blisko 38% w skali roku.

Źródło: Newseria