Rewolucyjny materiał. Pracują nad nim Polacy
MXeny to grupa materiałów dwuwymiarowych, które zostały odkryte w 2011 roku na Uniwersytecie Drexela w USA. Mówi się o nich, że mogą zrewolucjonizować inżynierię materiałową. Znajdą zastosowanie m.in. w magazynowaniu energii, wytwarzaniu ogniw do baterii, ochronie przez wpływem promieniowania elektromagnetycznego czy budowie czujników. Prace nad MXenami rozpoczęli badacze z Sieci Badawczej Łukasiewicz – Poznańskiego Instytutu Technologicznego w konsorcjum z dziesięcioma zagranicznymi partnerami.
20.12.2023 13:35
Zalogowani mogą więcej
Możesz zapisać ten artykuł na później. Znajdziesz go potem na swoim koncie użytkownika
"To może być 'game changer' w inżynierii materiałowej" - czytamy w komunikacie przesłanym przez Sieć Badawczą Łukasiewicz - Poznański Instytut Technologiczny. Mowa o MXenach, materiałach dwuwymiarowych, czyli o pojedynczej warstwie atomowej, nazywanych węglikami, azotkami i węglikoazotkami metali przejściowych.
MXeny
MXeny charakteryzują się dużą przewodnością elektryczną i są wewnętrznie hydrofilowe. Mają ogromny potencjał, dlatego też naukowcy z wielu ośrodków badawczych pracują nad metodami ich wytwarzania, charakteryzacji czy zastosowań. A tych może być wiele.
Dalsza część artykułu pod materiałem wideo
- Dzisiaj można już jednoznacznie stwierdzić, że MXeny będą miały zastosowanie w magazynowaniu energii, ekranowaniu pola elektromagnetycznego, oczyszczaniu wody, budowie czujników i biosensorów, smarowaniu czy też katalizie – tłumaczy w komunikacie dr hab. inż. Dariusz Garbiec, z-ca dyrektora Łukasiewicz – Poznańskiego Instytutu Technologicznego.
Prace nad MXenami rozpoczęli też naukowcy z Sieci Badawczej Łukasiewicz – Poznańskiego Instytutu Technologicznego w ramach konsorcjum SAFARI, w którym znalazło się jeszcze dziesięć innych podmiotów z całego świta: Creative Nano, Universidad de Burgos, Instituto Tecnológico del Embalaje Transporte y Logística, Instituto de Soldadura e Qualidade, AIMEN Centro Tecnológico, Danish Technical Institute, Israel Aerospace Industries, ThinkWorks, AXIA Innovation oraz Metrohm Drop Sens. Koordynatorem projektu został dr hab. inż. Dariusz Garbiec.
Zobacz także
MXeny mogą znaleźć również zastosowanie w przemyśle lotniczym i obronnym i to właśnie jeden z kierunków, w których ma być realizowany projekt SAFARI przez Łukasiewicz – PIT.
Założenia projektu
– Dzięki opracowanej w ramach SAFARI technologii być może uda nam się wytworzyć ekrany chroniące nie tylko przez promieniowaniem elektromagnetycznym, ale być może również impulsami elektromagnetycznymi, co mogłoby zrewolucjonizować przemysł obronny – mówi dr hab. inż. Dariusz Garbiec. – Wypuszczenie silnego impulsu elektromagnetycznego przez przeciwnika tak naprawdę unieruchamia całą elektronikę. Każdy samochód, czołg czy samolot staje się niezdatny do użycia bojowego i wtedy pozostaje tylko powrót do sprzętów tradycyjnych, które elektroniki w sobie nie mają. Ale nie o to przecież chodzi. Ten przykład pokazuje siłę, znaczenie i potencjał drzemiący w tej nowej rodzinie materiałów, która z sukcesem będzie mogła być wykorzystana głównie w przemyśle zbrojeniowym – dodaje.
W ramach projektu SAFARI badacze opracują kompletną technologię wytwarzania MXenów. Ta, która jest stosowana obecnie, jest mało wydajna (rzędu kilku procent), trudna, kosztowna i mało ekologiczna. Wykorzystuje się w niej kwas fluorowodorowy, który jest szkodliwy dla zdrowia ludzi i dla środowiska. Nowa technologia będzie bardziej wydajna – wskazują na to już pierwsze próby – oraz ma znacząco ograniczyć stosowanie kwasów.
Projekt zakłada też pierwsze próby aplikacji wyprodukowanych materiałów, w tym do sensorów na potrzeby przemysłu medycznego, czy też do wspomnianego już ekranowania pola elektromagnetycznego na potrzeby przemysłu zbrojeniowego.
SAFARI jest drugim pod względem wielkości dofinansowania projektem badawczym finansowanym z programu Horyzont Europa. Jest on wart 3,7 mln euro i realizowany jest z udziałem 11 konsorcjantów, a koordynuje go Łukasiewicz – Poznański Instytut Technologiczny.