Fraza „polski grafen” pojawia się jako ostrzeżenie w każdej rozmowie o polskich wynalazkach, gdy ocenia się szanse na ich komercjalizację. Przemysłowej produkcji metodą zespołu prof. Strupińskiego już nie rozkręcimy, ale grafen może być bazą dla wielu przełomowych technologii.
Otrzymaliśmy ostatnio ciekawe informacje o badaniach prowadzonych na Wydziale Fizyki i Informatyki Stosowanej Uniwersytetu Łódzkiego, dotyczące stanu prac nad projektem elastycznych ekranów OLED wykorzystujących do zasilania elektrody grafenowe.
Mówiąc elastyczne ekrany, mam tu na myśli konstrukcję pozwalającą na wielokrotne zmiany kształtu, podobnie jak ma to miejsce w składanych smartfonach, które dziś próbują podbić rynek. Dzięki zastosowaniu nanotechnologi z grafenem na czele takie ekrany byłyby jednak znacznie cieńsze (rzędu kilku nanometrów), a ich nanoszenie na różne powierzchnie byłoby możliwe przy pomocy napylania.
W efekcie można byłoby je bez większych problemów umieścić na ubraniach, tkaninach, a nawet włosach. Bez problemu można by zamienić w wielkie wyświetlacze elewacje bloków mieszkalnych czy karoserie pojazdów. Tą ostatnią opcją mogłoby się zainteresować też wojsko, w połączeniu z systemem kamer można próbować stworzyć aktywny system kamuflażu, pozwalający „znikać” wyposażonemu w niego pojazdowi.
To oczywiście wszystko pieśń przyszłości, ale wyścig w tym kierunku trwa już na całym świecie. Wyniki, które osiągnęli pracujący przy łódzkim projekcie naukowcy, dr hab. Paweł Kowalczyk oraz dr Paweł Krukowski, są bardzo obiecujące.
Jednym z kluczowych elementów do rozwiązania przy tworzeniu prawdziwie elastycznych ekranów, jest kwestia elektrod, które obecnie są tworzone z kruchego i łamliwego tlenku indowo-cynowego (ITO). Kandydatem do jego zastąpienia jest grafen, które jednak musi mieć dodaną dodatkową warstwę z tlenku jakiegoś metalu, „dostrajającą” wartość pracy wyjścia (energii potrzebnej do wybicia elektronu) do wymogów układu.
Na świecie trwają próby z tlenkami molibdenu, natomiast polscy naukowcy zdecydowali się wykorzystać trójtlenek renu (spore ilości tego metalu możemy wydobywać na Dolnym Śląsku). Był to strzał w dziesiątkę, 3 do 5 nm warstwa tego związku pozwoliła stworzyć dobrze działającą grafenową anodę. W oparciu o tę technologię zbudowano w tym roku pierwszy prototypowy ekran OLED.
Obecnie trwają prace na optymalizacją całej konstrukcji, która ma pozwolić na obniżenie napięcia potrzebnego do pracy matrycy. Na dziś potrzebne jest do tego napięcie 20 V, docelowo ma być 3 V. Ogromnym wyzwaniem jest brak przemysłu półprzewodnikowego, który mógłby pomóc z optymalizacjami i ułatwić wdrożenie całości do produkcji.
Pozostaje mieć nadzieję, że grafenowe elektrody nie podzielą losu technologii produkcji tego materiału, tylko pójdą drogą ogniw perowskitowych. Pierwsza na świecie fabryka tych ostatnich, Saule Technologies, rozkręca produkcję pod Wrocławiem. Pierwsze komercyjne produkty z nich korzystające zaczynają pojawiać się już na rynku, a lista chętnych do współpracy jest bardzo długa. Czy podobny scenariusz może spotkać łódzkie ekrany OLED? Przekonamy się za parę lat.
Hej, jesteśmy na Google News - Obserwuj to, co ważne w techu
