Forsker udvikler en ny generation af grafen

Materialet grafen har mange utrolige egenskaber, men til dato har det været svært at bruge i stor skala i industrien, fordi den mister sine unikke egenskaber og går tilbage til sin oprindelsesgrafit. Forsker Mamoun Taher har udviklet en ny form for grafen, der kan løse problemet.

"Udfordringen har været at opskalere grafens enestående egenskaber fra nanoskala i laboratorier til makroskala i industrien uden forringelse, " siger Mamoun Taher. Han er forsker ved Institut for Kemi ved Uppsala Universitet og administrerende direktør for nystartet virksomhed Graphmatech.

Grafen er et atomtykt todimensionelt kulstofmateriale. Det er fleksibelt, 200 gange stærkere end stål, og har mange andre fordelagtige egenskaber. Problemet er, at når det produceres i stor skala, de tynde flager har en tendens til at sætte sig fast igen. Som resultat, materialet mister sine vidunderegenskaber og bliver mere som grafit.

Det nye materiale, Aros grafen, er designet til at forhindre dette ved at inkorporere designet molekyler, såkaldte "separatorer".

"Separatorerne er designet til at adskille grafenflager uden at forringe deres egenskaber, så vi har styr på materialet. Processen er designet til at være miljømæssigt accepteret, vi bruger vand som opløsningsmiddel og ingen farlige kemikalier."

Forskning i samarbejde med virksomheder

Mamoun Taher deler sin tid mellem forskning ved Ångström-laboratoriet og arbejdet med nystartet virksomhed Graphmatech. Ved hans side er iværksætteren Björn Lind, en af ​​hjernerne bag virksomheden Disruptive Materials and Upsalite, et andet materiale udviklet fra forskning ved Uppsala Universitet.

Udviklingen sker i tæt samarbejde med virksomheden ABB og de har også adgang til ABB's laboratorier i Västerås.

Mamoun Taher gjorde sin opdagelse som postdoc ved Uppsala Universitet. Oprindeligt fra Syrien, efter at han skrev en doktorafhandling i grænsefladers kemi ved Luleå Tekniske Universitet, han kom til Uppsala Universitet. I samarbejde med ABB Corporate Research Center i Västerås, han arbejdede med grafenmaterialer, men blev slået af, hvor meget af ejendommene, der gik tabt, da flagerne klæbede sammen.

"Jeg kombinerede min tidligere forskning med mine studier af grafen, og sådan blev Aros Graphene født."

Termisk styring af elektronik

Han kontaktede UU Innovation, universitetets enhed for støtte til kommercialisering af forskningsresultater, og den europæiske organisation InnoEnergy. Med deres støtte, virksomheden tog fart. Der er applikationer i elektronik- og telekommunikationsindustrien, hvor materialet kan bruges til effektivt at sprede varme fra elektronik, hvilket muliggør mere kompakte design, spam med længere levetid og sikrere drift.

"Vi har set, at en termisk pasta, der indeholder Aros Graphene, er 180 procent mere termisk ledende end andre termisk pastaprodukter på markedet. I den nærmeste fremtid, hvor der vil blive brug for flere og flere datacentre til at lagre data, der er stor efterspørgsel efter avancerede termiske styringsløsninger."

GraphMaTech har flere andre projekter, for eksempel på selvsmørende mekaniske systemer, 3-D print, bevægelige elektriske kontakter og trykte superkondensatorer.

"Vi udvikler ikke kun et materiale, men også processer, der kan bruges af grafenproducenter og andre materialerelaterede industrier. Vi er i øjeblikket i diskussioner om at licensere vores proces, " siger Mamoun Taher.