Эра графена: чудо-материал, который изменит будущее человечества

Графен, объявленный двадцать лет назад «чудо-материалом», наконец начинает оправдывать возложенные на него надежды. Этот материал, известный своей прочностью, легкостью и уникальными электронными свойствами, был впервые выделен в 2004 году учеными Андре Геймом и Константином Новоселовым, которые позже получили за это Нобелевскую премию по физике. С тех пор графен вызывал большой интерес, особенно после опубликования дорожной карты в журнале IOP Publishing, предсказывающей, что рынок приложений графена к 2027 году может достичь 5,5 миллиардов долларов.

По данным отчета Института Фраунгофера по системам и инновационным исследованиям, проект ЕС под названием Графеновый Флагман оценил, что рынок графена, основываясь на 130 анализах, реально может достичь указанных объемов. Применение графена оказалось не столь очевидным, как могло показаться на первый взгляд, но тем не менее оно находит свое применение в различных областях, начиная от электроники и композитных материалов, заканчивая батареями нового поколения.

Среди недавних достижений – разработка в Цюрихском ETH билайерного графена, который может использоваться для создания долговечных кубитов для квантовых компьютеров. Кроме того, графен обещает революцию в сфере батарей. Компании Samsung и Huawei разрабатывают батареи, которые могут заряжаться значительно быстрее и хранить больше энергии, что особенно актуально для электрических автомобилей.

Не менее важное применение графена касается его использования в качестве композитного материала, который может заменить сталь благодаря своим уникальным свойствам прочности и легкости. Это открывает новые возможности для авиационной промышленности в плане повышения топливной эффективности самолетов.

Таким образом, несмотря на первоначальный скептицизм и называемый «период разочарования», графен постепенно демонстрирует свои возможности, открывая новые горизонты в самых разнообразных областях промышленности и технологий. Однако для того, чтобы эти инновации стали реальностью, необходимы дальнейшие исследования и разработки, особенно в области снижения стоимости производства.