Η εμβληματική πρωτοβουλία Graphene Flagship της ΕΕ για την αξιοποίηση του νέου υλικού γραφένιου, καθώς και κορυφαίες ευρωπαϊκές βιομηχανίες, θα συγχρηματοδοτήσουν συνολικά 92 εκατομμύρια ευρώ για να επιταχύνουν την εμπορευματοποίηση των σχετικών προϊόντων. Σε μερικά από τα νέα έργα υπάρχει και ελληνική παρουσία.
Η ευρωπαϊκή πλατφόρμα Graphene Flagship (GF) ανακοίνωσε προ ημερών στις Βρυξέλλες την έναρξη 11 νέων «Spearhead Projects», τα οποία σχεδιάστηκαν για να μετατρέπουν πρωτότυπα προϊόντα γραφενίου σε εμπορικές εφαρμογές. Η επιτυχία των πρώτων προγραμμάτων ξεκίνησε το 2018 και περιελάμβανε το πρώτο φωτοβολταϊκό αγρόκτημα παγκοσμίως με τεχνολογία γραφενίου στο Ηράκλειο Κρήτης, το οποίο αποτέλεσε έναυσμα για να συνεχίσει το GF να επενδύει σε αυτές τις πρωτοβουλίες, στοχεύοντας ώστε ώριμα για χρήση προϊόντα γραφενίου να βγουν από το εργαστήριο και να γίνουν διαθέσιμα στο ευρύ κοινό.
Το Graphene Flagship έχει ήδη δεσμεύσει 45 εκατομμύρια ευρώ για να τα επενδύσει σε 11 έργα εμπορικής προώθησης, τα οποία καθοδηγούνται από μεγάλους βιομηχανικούς ευρωπαϊκούς εταίρους όπως η Airbus, η Fiat-Chrysler Automobiles, η Lufthansa Technik, η Siemens και η ABB. Οι εταιρείες αυτές θα συγχρηματοδοτήσουν τα έργα με μια επιπλέον συνεισφορά ύψους 47 εκατ. ευρώ, δείχνοντας με αυτό τον τρόπο το ενδιαφέρον τους για την ανάπτυξη προϊόντων γραφενίου.
Η νέα πρωτοβουλία θα αυξήσει σε 78 τον συνολικό αριθμό των εταιρειών που συμμετέχουν στο Graphene Flagship. Οι 11 νέες πρωτοβουλίες από τους βασικούς βιομηχανικούς εταίρους του Graphene Flagship θα ανοίξουν το δρόμο για την εμπορευματοποίηση των πρωτοτύπων, όταν τα έργα θα ολοκληρωθούν το 2023.
Ένα από τα νέα έργα, το GRAPES, θα επικεντρωθεί στη βελτίωση της σταθερότητας των φωτοβολταϊκών πλαισίων από περοβσκίτη με βάση το γραφένιο. Σε συνεργασία με βιομηχανικούς εταίρους όπως η Siemens, η Greatcell Solar και η εταιρεία-τεχνοβλαστός BeDimensional του Graphene Flagship, το έργο θα ενισχύσει την απόδοση και τη σταθερότητα των φωτοβολταϊκών στοιχείων σε επίπεδα ρεκόρ.
Το πρόγραμμα GRAPHIL θα αναπτύξει ένα καινοτόμο σύστημα φιλτραρίσματος του νερού. Το έργο, με επικεφαλής την εταιρεία Medica SpA, θα χρησιμοποιήσει φίλτρα με βάση το γραφένιο για την απομάκρυνση ρύπων, παρασιτοκτόνων και επικίνδυνων παθογόνων παραγόντων από τα δισεκατομμύρια κυβικά μέτρα νερού, που καταναλώνουν οι Ευρωπαίοι πολίτες κάθε χρόνο.
Τα έργα AEROGrAFT και GICE θα προσφέρουν τεχνολογία βασισμένη στο γραφένιο για τη βελτίωση της ασφάλειας και της αποδοτικότητας στον τομέα της αεροδιαστημικής. Υποστηρίζονται από τις μεγάλες βιομηχανίες Lufthansa Technik και Airbus αντίστοιχα.
Το πρόγραμμα AUTOVISION θα αναπτύξει υπερσύγχρονους αισθητήρες όρασης, μεταξύ άλλων για την ασφαλή λειτουργία αυτοκινήτων αυτόνομης οδήγησης. Το έργο υποστηρίζεται από τη βρετανική εταιρεία Aixtron και τη σουηδική Veoneer.
Η εταιρεία Nokia θα ηγηθεί ενός άλλου έργου, του Metrograph, για την ανάπτυξη ενός υπερταχύ πομποδέκτη με βάση το γραφένιο, που θα επιτρέψει επικοινωνίες υψηλής ταχύτητας και ταυτόχρονα χαμηλής κατανάλωσης ενέργειας.
Ο Κώστας Γαλιώτης, καθηγητής του Τμήματος Χημικών Μηχανικών του Πανεπιστημίου Πατρών, ερευνητής του ινστιτούτου ΙΕΧΜΗ του ΙΤΕ και εθνικός εκπρόσωπος του Graphene Flagship, δήλωσε ότι «η Ελλάδα συμμετέχει ενεργά στις νέες πρωτοβουλίες Spearheads του Graphene Flagship. H ομάδα του καθηγητή Εμμανουήλ Κυμάκη στο Μεσογειακό Πανεπιστήμιο συμμετέχει ενεργά στα δυο Spearheads των φωτοβολταϊκών στοιχείων που αναφέρθηκαν πιο πάνω και επίσης η δική μας ομάδα στην Πάτρα συμμετέχει στο Spearhead που συντονίζεται από την εταιρεία FIAT για την ανάπτυξη έξυπνων ταμπλό αυτοκινήτου (wireless dashboard). Έχει επίσης ενεργό ρόλο στο πρόγραμμα GICE που συντονίζεται από την Airbus, για την ανάπτυξη νέων θερμαντικών στοιχείων για το λιώσιμο του πάγου, που σχηματίζεται στην επιφάνεια των αεροσκαφών. Εκτιμούμε ότι μέσω αυτών των δραστηριοτήτων θα αναπτυχθούν πολλαπλά οφέλη για τη χώρα μας στην ανάπτυξη συγγενών τεχνολογιών και προϊόντων που ενδιαφέρουν ελληνικές εταιρείες, αλλά και ερευνητικά ιδρύματα».
Όλα στην ΕΕ ξεκίνησαν το 2013, όταν η ακαδημαϊκή κοινότητα και η βιομηχανία ένωσαν τις προσπάθειές τους για να δημιουργήσουν το μεγάλο ευρωπαϊκό πρόγραμμα έρευνας και καινοτομίας Graphene Flagship. Στο πρόγραμμα εμπλέκονται 150 εταίροι από 23 χώρες της Ευρώπης. Με ένα δισεκατομμύριο ευρώ προϋπολογισμό, τα τρία εμβληματικά προγράμματα Graphene Flagship, Human Brain και Quantum Flagship λειτουργούν ως επιταχυντές τεχνολογίας, βοηθώντας την Ευρώπη να γίνει πιο ανταγωνιστική στις παγκόσμιες αγορές.
Το γραφένιο που παράγεται από αποφλοίωση είναι σήμερα ένα από τα πιο ακριβά υλικά στη Γη, με ένα δείγμα που μπορεί να τοποθετηθεί στη διατομή μιας ανθρώπινης τρίχας να κόστιζε περισσότερο από 1.000 δολάρια τον Απρίλιο του 2008 (περίπου 100.000.000 δολάρια / cm2). Από την άλλη πλευρά, η τιμή του κρυσταλλικά αυξανόμενου γραφενίου σε SiC πάνω σε καρβίδιο του πυριτίου έχει τιμή η οποία ήταν περίπου $ 100/cm2 το 2009. Αυτό είναι περίπου 1.000.000 φορές φθηνότερα από το αποφλοιωμένο γραφένιο. Ακόμη φθηνότερο γραφένιο έχει παραχθεί από μεταφορά από νικέλιο, από Κορεάτες ερευνητές, με μεγέθη πλακιδίων έως 30″.
Στη βιβλιογραφία, ειδικά στην επιστημονική κοινότητα επιφανειών, το γραφένιο αναφέρεται και ως μονοστρωματικός γραφίτης. Αυτή η κοινότητα έχει μελετήσει εντατικά το κρυσταλλικά αυξανόμενο γραφένιο σε διάφορες επιφάνειες (πάνω από 300 άρθρα πριν από το 2004). Σε ορισμένες περιπτώσεις, τα εν λόγω γραφενικά στρώματα συνδυάζονται με ασθενείς επιφάνειες (από δυνάμεις Van der Waals), για να διατηρούν τους δισδιάστατους ηλεκτρονιακούς δεσμούς της δομής του απομονωμένου γραφένιου, όπως επίσης συμβαίνει με την αποφλοίωση νιφάδων γραφενίου σε σχέση με το διοξείδιο του πυριτίου.
Διαβάστε περισσότερα ΕΔΩ.