Niewidoczne materiały, ultracienkie ekrany, lekkie kamizelki kuloodporne, inteligentne gogle, pojemne akumulatory czy bakteriobójcze opatrunki – wszystkie te nowoczesne technologie wojskowe mogą powstać dzięki zastosowaniu grafenu. O wykorzystaniu tego materiału na polu walki rozmawiali naukowcy podczas zorganizowanej w Warszawie konferencji C3GRAF- 2015.
– Grafen to obecnie jedno z najbardziej przełomowych rozwiązań na polu walki, związane z przyszłością nowoczesnej armii – mówił podczas sympozjum dr hab. inż. Zdzisław Bogdanowicz, dziekan Wydziału Mechanicznego Wojskowej Akademii Technicznej.
Naradę w Centrum Konferencyjnym Wojska Polskiego w Warszawie poświęcono możliwościom zastosowania kompozytów grafenowych m.in. w siłach zbrojnych. – Wojsko zwykle jako jedno z pierwszych wykorzystuje najnowsze zdobycze naukowe i techniczne, a takim nowym materiałem jest grafen – stwierdził dr Bogdanowicz.
Giętki i przejrzysty
Jak przypomniał prelegent, grafen to materiał, który swoją budową przypomina plaster miodu. Tworzy go pojedyncza warstwa atomów węgla połączonych w sześciokąty. Grafen jest przezroczysty, bardzo giętki i niezwykle wytrzymały – 100 razy bardziej niż stal. Jest też bardzo dobrym przewodnikiem ciepła i elektryczności – przewodzi je aż 200 razy szybciej niż krzem. Dzięki swoim właściwościom może być wykorzystywany w elektronice, optoelektronice czy nanokompozytach.
Dziekan Wydziału Mechanicznego WAT podkreślał, że jednym z obszarów militarnego wykorzystania grafenu jest optyka. – Dzięki zastosowaniu tlenku grafenu powstaje materiał nawet 300 razy cieńszy od papieru, nadający się do wytwarzania przejrzystych i elastycznych ekranów dotykowych – tłumaczył dr Bogdanowicz. Grafen może też służyć do tworzenia inteligentnych gogli czy pokrycia szkieł, na przykład w okularach czy optyce wojskowej, aby poprawić ich jakość i wytrzymałość.
Płachta niewidka
Natomiast w Szwecji trwają badania nad stworzeniem elastycznego ekranu złożonego z płaskich soczewek grafenowych. – Ekran ma wyświetlać otaczające go tło, tworząc idealny kamuflaż, pod którym będzie można ukryć na przykład sprzęt wojskowy – zaznaczali prelegenci. Natomiast w siłach powietrznych grafen może być stosowany do tworzenia kompozytów zmniejszających ryzyko oblodzenia i oszronienia samolotów. Przyszłością armii są także zbudowane z wykorzystaniem tego materiału superpojemne i ładowane w kilkanaście sekund akumulatory, np. do wojskowych pojazdów.
Armia może też wykorzystać siatkę grafenową do tworzenia lekkich pancerzy na kamizelki kuloodporne. Z kolei membrany grafenowej, mającej pory o średnicy jednego nanometra, można użyć do uzdatniania wody morskiej do picia. Grafen jako materiał o właściwościach bakteriobójczych może być też stosowany w medycynie pola walki do tworzenia opatrunków.
Konieczne badania
W Polsce badaniami nad grafenem zajmuje się Instytut Technologii Materiałów Elektronicznych z Warszawy. Jego naukowcy opracowali m.in. najtańszą obecnie na rynku metodę masowej produkcji grafenu, umieszczonego na płytach węglika krzemu. – Natomiast w Centrum Inżynierii Biomedycznej WAT rozpoczęto badania nad zastosowaniem grafenu w mieszankach gumowych stosowanych przy produkcji opon – poinformował dr hab. n. med. Mariusz Łapiński z Wojskowej Akademii Technicznej. Trwają też próby pokrycia grafenem materiałów na wojskowe mundury, co m.in. ma poprawić ich odporność na wodę.
Powstało też konsorcjum uczelni, ośrodków badawczych i przedsiębiorstw, którego celem jest rozwijanie nowoczesnych rozwiązań dotyczących zastosowania grafenu. Jego liderem jest WAT, a należą do niego m.in. Politechnika Warszawska, Polska Grupa Zbrojeniowa S.A., ITME i Politechnika Łódzka.
Jak podkreślał dr Bogdanowicz, brakuje jednak systemowego podejścia do badań nad grafenem i programów strategicznych finansujących takie badania. – Konieczne jest zainteresowanie tą tematyką wojska i uruchomienie w sektorze obronności programów badawczych nad grafenem – podkreślał naukowiec.
Organizatorem narady był Inspektorat Implementacji Innowacyjnych Technologii Obronnych MON oraz WAT. „Polska Zbrojna” była patronem medialnym konferencji.
autor zdjęć: WAT
komentarze