Štefan Luby: Grafén na križovatke

Monoatómovú vrstvu grafitu metódou exfoliácie izolovali a jeho pozoruhodné vlastnosti preskúmali A. Geim, K. Novoselov et al. na Manchesterskej univerzite. Elektrická vodivosť grafénu prevýši vodivosť striebra, Youngov modul je väčší ako v prípade ocele a tepelná vodivosť je lepšia ako má diamant. Nobelova cena bola A. Geimovi a K. Novoselovovi udelená r. 2010. Grafén sa rýchle dostal do centra záujmu a Európska komisia vyhlásila roku 2013 vlajkový projekt s rozpočtom 1 mld. €. O publikačnom a citačnom boome svedčia Hirschove indexy laureátov okolo 110 a počty citácií okolo 180 000. Očakávania dosiahli však nekritickú úroveň a v predpokladanom rozsahu sa nedosiahnu. Hlavný problém je ako transponovať vlastnosti monoatómovej vrstvy do makrosveta. Navyše grafén je polokov, nemá energetickú medzeru, čo ho nateraz vylučuje z aplikácií v aktívnych elektronických prvkoch. Hľadajú sa metódy ako energetickú medzeru otvoriť. Grafén ašpiruje na aplikácie v antikoróznych pokrytiach, elektromagnetických tieneniach, ako plnivo do nanokompozitov, uplatňuje sa vo výskume nových fotovoltaických článkov a senzorov a vo vodivých vrstvách lítiových iónových batérií. Na toxikologickej mape grafénu je zatiaľ viacej bielych miest ako preskúmaných oblastí. Grafén poskytne mozaiku čiastkových zlepšení a inovácií, nebude však chrbtovou kosťou „grafénového“ priemyslu. Treba veriť, že veľké investície do výskumu grafénu budú mať primeranú návratnosť. Jeho výskum otvára tiež cestu k novým 2D materiálom.