Grafen je izuzetno tanak, fleksibilan, a pritom i odličan provodnik toplote i elektriciteta, što ga čini pogodnim za mnoge industrije, od elektronike do zaštite životne sredine.
„Grafen je najtanji materijal koji možete zamisliti, a ujedno jedan od najlakših i najjednostavnijih,” rekao je Novoselov na Heidelberg Laureate Forumu.
Elektroni u grafenu ponašaju se kao čestice bez mase, omogućujući bržu obradu signala u potencijalnim primjenama poput kvantnog računarstva i senzorike. Iako su prve primjene bile luksuzne, poput laganih sportskih rekvizita, grafen je sada pronašao širu upotrebu.
„Treba vam efikasan sistem za hlađenje. Za to su potrebni materijali visoke toplotne provodljivosti, a to je grafen,” rekao je.
Grafen ima značajan potencijal u optoelektronici, koja bi mogla unaprijediti telekomunikacije. Većina internetskog saobraćaja koristi optičke kablove, ali njihova konverzija u električne signale je neefikasna. Grafen bi mogao omogućiti direktan rad s optičkim signalima, što bi ubrzalo i smanjilo troškove obrade podataka. Evropski istraživački centri već istražuju primjenu grafena u telekomunikacijama.
Konstantin Novoselov (Photo: Heidelberg Laureate Forum)
Još jedna potencijalno revolucionarna primjena grafena je u desalinizaciji vode. Kao ključni materijal u membranama za filtraciju, grafen omogućava efikasnije uklanjanje soli iz morske vode nego tradicionalne polimerne membrane. Ova tehnologija već se koristi u Australiji za održivije rješavanje problema nedostatka vode.
Ipak, masovna proizvodnja grafena ostaje izazov. Originalna metoda „ljepljive trake“, korištena za izolaciju grafena iz grafita, nije praktična za industrijske potrebe. Umjesto toga, hemijska depozicija iz pare postaje primarni način proizvodnje na velikoj skali. Novoselov ističe da bi se za ovaj proces mogli koristiti i staklenički plinovi poput metana, što bi pomoglo smanjenju emisija.
Proizvodnja velikih količina grafena mogla bi naći primjenu u betonskoj industriji, koja je odgovorna za značajne emisije ugljen-dioksida. Dodavanje grafena betonu povećava njegovu čvrstoću, omogućujući korištenje manje materijala bez smanjenja kvaliteta. „Grafen može smanjiti količinu potrebnog betona, što smanjuje emisije ugljičnog dioksida” rekao je Novoselov, napominjući da ovo ima značajan potencijal u borbi protiv klimatskih promjena.
Uprkos tome što ova tehnologija ima velike mogućnosti, Novoselov je naglasio da grafen nije „čarobni štapić“ i da će budućnost primjene grafena uključivati kombinacije s drugim dvodimenzionalnim materijalima