Metačočky, senzory pro internet věcí a generátory elektrické energie, to je jen několik nových technologií, kde se může uplatnit grafen.
Senzor pro IoT
Na University of Manchester vyvinuli RFID čip, který díky vestavěnému aktivnímu prvku (oxid grafenu na grafenu) může fungovat jako detektor vlhkosti. Autoři studie popisují, že příslušnou strukturu lze vytvořit jednoduše a levně tiskem po jednotlivých vrstvách. Senzor se napájí ze samotného RFID čipu a může fungovat pro dálkový monitoring průmyslových procesů. Výzkumný projekt koordinoval K. Novoselov, který získal za objev grafenu Nobelovu cenu.
Zlatý metamateriál
Metačočky, tedy metamateriály (umělé materiály s mnohými zvláštními vlastnostmi, známé zejména díky „plášťům neviditelnosti“) fungující jako čočka, nabízejí nové možnosti miniaturizace i speciální optické aplikace. Vědci z University of Birmingham a dvou jihokorejských výzkumných institucí oznámili nový typ metačočky, který je vyroben z grafenu a propíchaného zlatého povrchu. Zlato se jako základ pro metamateriály používá často, v případě grafenu jde o nově navrženou aplikaci.
Do vrstvy zlata jsou v měřítku mikrometrů vytvořeny otvory a pokryty grafenem. Struktura se pak chová jako konvexní čočka a navíc může měnit polarizaci světla, což by se mohlo uplatnit pro přenos signálu i v biosenzorech. Pomocí speciálních vlastností grafenu lze také ladit intenzitu nebo amplitudu výstupního paprsku (autoři to přirovnávají k expozici u fotoaparátu).
Nově vyrobené metačočky jsou tenké opět v řádu mikrometrů a prozatím fungují mezi infračervenou a mikrovlnnou oblastí spektra (terahertzové vlny).
Nanotrubička vytváří elektrický proud
Poslední novinka se týká nikoliv přímo grafenu, ale jiné populární modifikace uhlíku – nanotrubiček.
Známe několik způsobů, jak přeměňovat mechanickou energii na elektrickou, např. piezoelektrický jev (proud vzniká deformací krystalů) nebo elektromagnetickou indukci (proud generuje pohyb vodiče v magnetickém poli). Nová studie amerických a jihokorejských fyziků ukazuje, že jako zdroj elektrické energie mohou fungovat i uhlíkové nanotrubičky. Vlastní impulz představuje jejich kroucení, při němž se mění velikost povrchu trubiček, vlákno se současně může i natahovat. Je-li kolem umístěn elektrolyt, tyto změny mohou fungovat jako generátor proudu. Z hlediska nanotrubičky je celý proces vratný.
Prvek, který by takto fungoval, označují výzkumníci jako twistron.
Zdroj: Phys.org, Science AAAS a další
