Posvítíme si pomocí grafenu

Struktura grafenuFoto: Dr Thomas Szkopek, public domain

Grafen si můžeme představit jako pletivo, v jehož uzlech se nacházejí jednotlivé atomy uhlíku. Nanomateriál, který je dnes považován za velmi perspektivní a důležitý, by se nyní mohl využít i pro výrobu svítivých součástek.

Je již dlouho zřejmé, že grafen splňuje univerzální roli materiálového nástupce křemíku, zejména v elektronice. Donedávna se však nevědělo, že grafen má potenciál nahradit i dnes používaná zařízení na bázi svítících diod - jak LED svítidla, tak LED displeje. A to i včetně velmi tenkých LED součástek, tvořených z organických vodivých polymerů (OLED). 

Švédským a americkým výzkumníkům se podařilo na bázi grafenu sestrojit organické svítivé součástky, které jsou poměrně levné a navíc plně recyklovatelné. Pracují jako svítivé elektrochemické články (organic light-emitting electrochemical cell, LEC). 

Pro srovnání - do mobilních telefonů, kamer i televizí si dnes razí cestu tenké organické displeje označované zkratkou OLED. Jejich základem je svítící vrstva polymerního plastiku, umístěná mezi dvěma elektrodami, z nichž jedna musí být průhledná. Bohužel, tato průhledná elektroda se dnes neobejde bez vzácneho a drahého prvku, kterým je indium, a celý displej obsahuje některé další kovy, které se špatně recyklují. 

Grafenové tenké svítidlo využívá oproti předchozímu příkladu jako průhlednou elektrodu právě zmíněný grafen. Přitom všechny části svítivého elektrochemického článku lze vyrábět pomocí kapalných roztoků. Z toho plyne, že i tyto displeje či svítidla je možno nanášet na substráty metodou rotačního tisku, což je z finančního hlediska přelomová technologie. Otevírá se tak cesta k cenově příznivým a recyklovatelným svítícím tapetám a později snad i k obrovským a tenkým nástěnným displejům. 

Grafen, který se skládá z jedné vrstvy uhlíkových atomů, bude možno lehce recyklovat, např. využít jako palivo. V poslední době se také podstatným způsobem odladily možnosti jeho výroby.