グラフェンは、六角形格子に配置された炭素原子の単一層で構成される2次元材料です。それは世界で最も薄い材料であり、その強度、電気伝導率、および透明性で知られています。
グラフェンは2010年に非常に誇大宣伝されました。鋼の200倍の強度です。銅よりも70％の伝導性が高く、優れたバリア特性があり、さまざまなアプリケーションに適しています。
2010年の物理学のノーベル賞は、グラフェンに関連する実験と発見に対して、アンドレ・ガイムとコンスタンティン・ノヴォセロフに授与されました。
しかし、グラフェンは、生産の課題、統合の問題、コスト、および産業および商業用アプリケーションなどの実際のアプリケーションに移行する研究の欠如により、その可能性に到達できませんでした。
しかし、スウェーデンのスタートアップは今後の道を見つけたかもしれません。
2017年にMamoun Taher博士によって設立されたGraphmatechは、持続可能な産業用途向けの新しい材料を発明、開発、提供しているスウェーデンに拠点を置く材料テクノロジー企業です。
グラフェンの問題の一部は、フレークが均等に分散するのではなく、塊を形成し、奇跡の属性を失うことです。 GraphMatechは、グラフェン凝集の一般的な問題に対処するユニークなハイブリッド材料である特許取得済みのAros Grapheneを開拓し、それによってその大規模な産業用途を可能にしました。
同社は、塊のない粉末を発明しました。これは、より小さなフレークといくつかの層を備えた、費用対効果の高いグラフェンの「塩のピンチ」であり、伝統的に提供されているものの1/20の価格です。
私は会社のCEOであるOlivia Nestiusと話をしました。彼は、同社が世界最速の3D印刷資料を生産していることを共有しました。その用途には、導電性ポリマー、グラフェンと混合された特別なプラスチックが含まれ、電気特性が得られます。
金属のような伝統的な導電性材料は、しばしば重く、高価な、または腐食が起こりやすいです。 GraphMatechのグラフェン注入プラスチックは、より軽く、安価で、より耐久性のある代替品を提供します。
さらに、通常、プラスチックは電気を導入しませんが、グラフェンを追加することにより、グラフマテックは必要に応じて静電散逸（ESD）または高度に伝導性さえすることさえできます。彼らはあらゆる方向に電気を実施し、ハイテクアプリケーションに対してより信頼性を高めます。
潜在的なアプリケーションには、電子機器、自動車、航空宇宙部品を軽量、強力で導電性パフォーマンスのために損傷することができる静的な電力蓄積を防ぐための抗静止材料、電荷を運ぶことができるプラスチックコンポーネントを作成するための3D印刷、ウェアラブル技術が含まれます。
Nestiusによると：
「私たちは、いくつかのタイプのグラフェンを使用して混合して、費用効率の高いレベルで必要な適切なタイプのプロパティを取得することを可能にする特許取得済みのテクノロジーのセットを開発しました。
その後、これをグローバルに大規模な産業用途に適用し、さまざまな種類のプラスチックと金属をより高性能でリソース効率の良いものにすることができます。」
GraphMatechには現在、パイロットスケールの施設があり、その長期的な目標は、最終的なコンポーネントまたはシステムの本格的な製造を確立するのではなく、高度な材料を供給することです。
一部の企業は、素材を直接調達するのではなく、テクノロジーのライセンスを取得することもできます。」
同社は現在、より少ない層のより良い障壁特性を必要とするアプリケーションのために2つの包装会社で試験を行っています。バリア適用のもう1つの例は、水素貯蔵と輸送です。
水素を保管する場合、漏れは重大な懸念事項です。コストの観点からだけでなく、安全性と環境上の理由でも。水素は、大気中に放出されたときに二酸化炭素の11倍の有害であり、封じ込めが重要です。
ネスティウスは説明します：
「グラフェンを材料に組み込むことにより、その例外的な障壁特性のおかげで、水素漏れを最大83％減らします。
現在、2つの包装会社が材料をテストしており、年間500トンの需要が予想されているため、生産を大幅に拡大します。」
さらに、パイプラインアプリケーションの場合、1か月あたり2〜3トンの要件があり、年間25〜35トンです。」
これらの成長するニーズを満たすために、GraphMatechは生産能力を年間数トンから年間100〜300トンに増やす新しいマシンに投資しています。
リード画像：GraphMatech。