23948sdkhjf

Materialet som kan bli rena revolutionen

| Av Christer Åkerlundh | Tipsa redaktionen

Strömledande färg som avisar flygplansvingar, ytskydd med korrosionsegenskaper som är bättre än allt som finns på marknaden idag, supereffektiva barriärskydd på förpackningar. En materialutveckling är på gång som kan bli rena revolutionen.

Det råder en hype kring det nya materialet grafen, som uttalas med betoning på e:et trots att namnet stavas utan accent. Uppståndelsen har pågått ända sedan Andre Geim och Konstantin Novoselov fick nobelpriset i fysik 2010 för sina banbrytande experiment med just grafen.

Sedan dess har fler och fler hoppat på grafentåget för att forska fram nya produkter som utnyttjar ämnets unika egenskaper. Längst har Kina och Syd-Korea kommit som redan har fått ut en del produkter på marknaden. I Sverige har vi SIO Grafen, ett nationellt innovationsprogram som är med och finansierar grafenexperiment.

Vi återkommer till SIO Grafen. Först måste vi förklara vad grafen är.

Grafen består av kol som bara är ett atomlager tjockt. Det gör grafenet till världens tunnaste material. Utmärkande egenskaper är den stora böjligheten och tänjbarheten. Och de extremt kraftiga bindningarna mellan kolatomerna gör grafenet cirka 200 gånger starkare än stål. Grafen har också en väldigt bra ledningsförmåga eftersom elektronrörligheten är avsevärt snabbare än i kisel. Sist, men inte minst, är grafen mycket känsligt för molekyler.

 

Startade fyra år sedan

Innovationsprogrammet SIO Grafen startades i Göteborg för fyra år sedan. Bakom SIO Grafen står tre statliga myndigheter: innovationsmyndigheten Vinnova, Energimyndigheten och forskningsrådet Formas. Programkontoret finns på Chalmers Industriteknik, som är en stiftelse grundad av Chalmers för att fungera som en förbindelselänk mellan akademien och industrin – dels för att ge företag experthjälp och dels för att lära Chalmers vad industrin behöver. 100 personer jobbar på Chalmers Industriteknik, varav tio med grafen.

- Vi har sedan starten fått igång 69 innovationsprojekt. Det går till så att vi genomför utlysningar där sökande kan ansöka om finansiering för ett projekt. Kravet är att ett företag måste delta. Det ska inte vara grundforskning utan inriktat på företagens behov. Ett annat krav är att de deltagande parterna ska skjuta till lika mycket pengar som Vinnova ger i anslag, förklarar Jon Wingborg, projektledare på SIO Grafen/Chalmers Industriteknik.

 

Gärna samarbete

Hittills har 90 parter deltagit i olika projekt, varav 43 är SME-företag, 5-6 institut (som idag har gått samman i RISE), ett tiotal universitet och resten stora företag.

- Så det är mest företag. Vi vill att företag ska lära sig vilken nytta de kan ha av grafen, hur de kan förbättra sina produkter för att bli mer konkurrenskraftiga. Vi ser gärna att de också samarbetar med en del av sina underleverantörer och kunder, för när nya material och tekniker ska tas fram räcker det inte att ett företag jobbar med det, utan de måste ha med sig åtminstone en del av värdekedjan för att få bekräftat att de gör rätt och för att veta att de, när de är klara med utvecklingsarbetet, har beredskap för att dra igång en produktion. Vi försöker därför alltid hitta bra samarbetspartners för de företag som är med, berättar Helena Theander, programchef för SIO Grafen.

Forskare och företag ser framför sig en mängd tillämpningsområden för materialet, exempelvis multifunktionella kompositer som är lätta men ändå starka, böjbar elektronik och känsliga gas- och biosensorer som kan detektera väldigt låga koncentrationer av någonting i luften.

 

Flera ytskyddsvisioner

Inom ytskydd finns flera framtidsvisioner. Eftersom grafen är ogenomträngligt och inte släpper igenom vare sig gas eller vätska kan man tänka sig grafenskikt för att innesluta gaser, som en komponent i bottenfärg på fartygsskrov, som nya förpackningsskikt som effektivt stänger ute syre och förhindrar bakterietillväxt (vilket kan bli högintressant för livsmedelsindustrin) eller som korrosionsskydd på olika industriella applikationer. Ett projekt handlar om ytbeläggning som ger låg friktion vilket ökar applikationens verkningsgrad, ökar livslängden och förlänger underhållscyklerna.

- Jag brukar jämföra grafen med plast. Det är inte ett material, utan en familj av material, menar Jon Wingborg.

För flyget hägrar flera fördelar. Eftersom grafenet är så extremt tunt får man väldigt mycket ytbeläggning per vikt. Ytskiktet skulle samtidigt kunna förhindra isbildning på vingarna tack vare grafenets strömledande egenskap och även fungera som ett inbäddat blixtskydd. Det skulle kunna reducera flygplanens vikt avsevärt eftersom man slipper konventionella avisningssystem, blixtskydd och erosionsskyddstejp. Mindre vikt innebär sänkt bränsleförbrukning. Ett projekt om just detta pågår.

Alfa laval deltar i ett innovationsprojekt som undersöker möjligheterna att korrosionsskydda värmeväxlare.

 

Vi ligger långt fram

- Kina producerar mycket grafen och har tagit många patent. Men de har lanserat några tillämpningar som har visat sig inte fungera så bra. Men man förväntar sig att Kina och Syd-Korea kommer att bli stora inom elektroniken när det gäller grafen.

I Europa har Storbritannien kommit långt. Det var där man först upptäckte grafenet. Spanien och Italien är också starka och Tyskland har kommit långt inom korrosionsforskning och elektronik.

Och Sverige?

- Sverige ligger långt fram eftersom vi har startat så många projekt. Men det är svårt att jämföra länder innan man har fått fram produkter, svarar Helena Theander.

Ett par svenska grafenprodukter har än så länge sett dagens ljus, utvecklade av sundsvallsföretaget 2D fab, Graphensic i Linköping, Graphmatec i Uppsala, göteborgsföretaget SHT Smart High-Tech och Applied Nano Surfaces. Det sistnämnda företaget erbjuder industrin en polymerbaserad spejfärg till ytbeläggning av bland annat kolvar.

Helena Theander bedömer dock att det kommer att ta tid innan grafenprodukter blir vanliga:

- Det brukar ta 30-40 år för nya material att nå marknaden. Så i det perspektivet är grafen bara en tonåring. Det återstår många praktiska problem att lösa. Vi måste lära oss hur grafen samverkar med andra material.

Christer Åkerlundh

Mer om: grafen | SIO Grafen | ytskydd
Håll dig uppdaterad med UochD
Är du prenumerant? Bli prenumerant

Med en prenumeration får du obegränsad tillgång till webbtidningen. Läs webbtidningen online.

Kommentarer (0)
Startsidan just nu

Nordstjernan-bolag lägger bud på Swedol

Storsatsning på järnvägsunderhållet

Miljardförvärvet

Undersökning - medarbetare glöms vid automatisering

Rening för 360 miljoner

Vattenlösning för 50 miljoner

Nyhetsbrev

Kopplar aldrig ner

Arkiv

Förhöjd säkerhet

Samlad erfarenhet från tunnelsystemet

Årets Eldsjäl 2019

Broarnas bärighet förstärks

Häng med i de smarta elnätens utveckling

Underhållsarbete från ovan

Varnar för att industrin kan halka efter

Lämnar över ansvaret för hela IT-verksamheten

Fångar avtal på 30 miljoner

Bättre järnvägsunderhåll spås genom ägarbyte

Kritik mot kärnteknisk verksamhet

Flera anledningar bakom strömavbrott

Järnvägsarbetare avled efter olycka vid spårväxling 

Pumpföretag förvärvar dubbelt upp

Inlandsbanan testas för tunga transporter

Nordisk nätplanering för att nå klimatmålen

Brand i smältverk - oro för radioaktivt utsläpp

Lyfter underhåll till en ny nivå

Publicerar riktlinjer för att driftsäkra OT 

Viktig kulvert vittrar

Gör ny men anrik arena driftsäker 

Vinner drift- och underhållsuppdrag

Allvarligt IT-intrång – oklart vad som brustit 

Revisionstopp - en fick föras till sjukhus

Svevia rekryterar chef från NCC 

Elledningar inspekteras med helikopter 

Järnvägen saknar mekaniker och servicetekniker 

Ny virtuell underhållsassistent lanseras

Ofta strömavbrott efter avgrävda kablar 

Se alla Företagens egna nyheter

Så väljer du rätt dispenseringsnål till din vätskedosering

Mycket smidigt simulerings instrument endast 1700 SEK.

Vår miljötekniker blir intervjuad ang. substitution av RISE

G A Lindberg är på plats hos Productronica Mässan i Mûnchen

Att använda silikonskum till tätning och packningar

Profibus repeater MULTIrep

Silikonisering av nålar - Minskar friktionen avsevärt!

Limma Silikon - så får du bäst resultat, vi ger dig tipsen!

Lyckad föreläsning på SSG Hydraulikdagar i Borlänge

Hydrauloljor & Varnish – en tickande bomb

SKF knyter tätare band med RS Components

RS Components blickar norrut och fokuserar på närhet till ku

CERTEX inleder samarbete med Engh Mek

29 oktober startar KTH-kursen Industriell limningsteknik

RS Components lanserar mångsidig gateway för Industriell IoT

G A Lindberg renoverar labbet - Nya labbtjänster inom kort!

RS Components ingår globalt avtal med Maxim Integrated

Utbildningsvecka hos RISE 2019: Fogning av multimaterial

G A Lindberg - föredragshållare på SSG Hydraulikdagar

Smörjmedel för svåra förhållanden - Se här hur du uppnår en bergsäker produktivitet!

Brandklassade lim och ingjutningsmaterial för tåg enligt EN 45545-2

G A Lindberg ChemTech söker en ny Miljötekniker till Stockholm

Seminarium om hantering och produktion vid ingjutning med polyuretan

Limma ”feta plaster” (Polyeten och Polypropylen) – Det här behöver du tänka...

Avancerad mätteknik tar plats på Elmia Subcontractor

Sänd till en kollega

0.185