Technologie produkcji grafenu, potencjał wdrożeniowy a uwarunkowania rynkowe

• Autorzy: Gradecka Aleksandra , Strzelecki Michał , Wojciechowski Karol

Warianty tytułu

EN

Graphene production technologies, implementation potential and market conditions

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W ostatnich latach dokonano wielu przełomowych odkryć w obszarze badań nad grafenem oraz metodach jego produkcji. Ten dwuwymiarowy materiał ma wiele unikalnych właściwości, budzących zainteresowanie ośrodków naukowych oraz koncernów przemysłowych, przekładające się na udział w badaniach nad rozwojem zastosowań tego materiału. Pomimo faktu, iż grafen ma cechy, mogące zrewolucjonizować dziedzinę materiałoznawstwa, technologia jego produkcji na skalę przemysłową nadal stanowi wyzwanie. W artykule przedstawiono informacje, dotyczące właściwości oraz metod produkcji grafenu. Zaprezentowano także przegląd możliwości jego zastosowań, potencjał wdrożeniowy oraz krótką analizę otoczenia rynkowego. Prace B+R prowadzone są w największych ośrodkach naukowych na świecie, w tym w Europie, USA oraz krajach azjatyckich. W pracy wskazano również na badania prowadzone w Polsce. Zauważono konieczność dalszego rozwoju ze względu na wciąż występujące problemy na poziomie masowej produkcji oraz optymalizacji kosztów.

EN

In recent years, many breakthroughs have been made in the field of graphene research and the methods of its production. This two-dimensional material has many unique properties arousing the interest of research centers and industrial concerns on the development and implementation of graphene. Despite the fact that graphene has features that could revolutionize the field of materials science, the technology of its industrial production is still challenging. The article collects information on the properties and methods of graphene production. Authors presented an overview of the possible graphene applications, implementation potential and short analysis of the market environment. R&D works are carried out in the largest research centers in the world, including Europe, USA and Asian countries. The article also indicates research conducted in Poland. The need for further development was noticed due to problems at the level of mass production and cost optimization.

Słowa kluczowe

PL

grafen; inżynieria materiałowa; nanotechnologia

EN

graphene; material engineering; nanotechnology

• Wydawca: KGHM CUPRUM Spółka z o.o. Centrum Badawczo-Rozwojowe
• Czasopismo: Cuprum : czasopismo naukowo-techniczne górnictwa rud
• Rocznik: 2022
• Tom: nr 1-2
• Strony: 5--14
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., rys.

Twórcy

autor

Gradecka Aleksandra

• KGHM CUPRUM Sp. z o.o. - Centrum Badawczo-Rozwojowe, Wrocław

autor

Strzelecki Michał

• KGHM CUPRUM Sp. z o.o. - Centrum Badawczo-Rozwojowe, Wrocław

autor

Wojciechowski Karol

• KGHM CUPRUM Sp. z o.o. - Centrum Badawczo-Rozwojowe, Wrocław

Bibliografia

• [1] Aleksandrzak M., Badania nad syntezą i funkcjonalizacją grafenu i tlenku grafenu – Rozprawa doktorska, 2015.
• [2] IDTechEx Research: Graphene, 2D Materials and Carbon Nanotubes: Markets, Technologies and Opportunities 2017-2027.
• [3] In Hyuk Son, Jong Hwan Park, Seongyong Park, Kwangjin Park, Sangil Han, Jaeho Shin, Seok-Gwang Doo, Yunil Hwang, Hyuk Chang & Jang Wook Choi, 2017, Graphene balls for lithium rechargeable batteries with fast charging and high volumetric energy densities. Nature Communications, Article number: 1561 (2017).
• [4] Novoselov K.S., Fal’ko V.I., Colombo L., Gellert P.R., Schwab M.G., Kim K., 2012, A roadmap for graphene, Nature, vol. 490, s. 192-200.
• [5] Randviir E.P., Brownson D.A.C., Banks E.C, 2014, A decade of graphene research: production, applications and outlook. Materials Today, vol.17, nr 9, s. 426-432.
• [6] Smędowski Ł., Muzyka R., 2013, Grafen – metody otrzymywania a zastosowanie i właściwości, Karbo, nr 2, s. 128-136.
• [7] Strupiński W., Method of Graphene manufacturing, Patent Application Publication (10) Pub. No.: US 2011/0300058 A1 Pub. Date: Dec. 8, 2011.
• [8] Su H., Hu YH., Recent advances in graphene-based materials for fuel cel applications. Energy Sci Eng. 2021;9, s. 958-983.
• [9] Świercz R., 2015, Grafen – kierunki rozwoju, zastosowanie. Szkoła naukowa obróbek erozyjnych, DOI: 10.17814/mechanik.2015.12.541.
• [10] Wallace P.R., 1947, The Band Theory of Graphite. Phys. Rev. 71, 622 (Physical Review Journals Archive Published by the American Physical Society).
• [11] https://www.gizmaniak.pl/66574/grafen-cudowny-material-przyszlosci/
• [12] https://www.nature.com/articles/d41586-018-06939-4
• [13] https://graphene-flagship.eu/graphene/news/graphene-for-healthcare-and-biomedicine/
• [14] https://www.graphene-info.com/graphene-applications

Uwagi

PL

Opracowanie rekordu ze środków MEiN, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2022-2023).