En ny generation grafen utvecklas av forskare
Materialet grafen har många fantastiska egenskaper, men hittills har det varit svårt att använda i stor skala inom industrin, eftersom det förlorar sina egenskaper och går tillbaka till ursprungsformen grafit. Forskaren Mamoun Taher har utvecklat en ny form av grafen, som kan lösa problemen.
– Utmaningen har varit att skala upp grafenets utmärkta egenskaper från nanoskala på laboratorier till makroskala i industrin utan försämring, säger Mamoun Taher. Han är forskare vid institutionen för kemi vid Uppsala universitet och VD för det nystartade bolaget Graphmatech.
Grafen är ett tvådimensionellt kolmaterial som är ett atomlager tjockt. Det är 200 gånger starkare än stål, är flexibelt och har många andra fördelaktiga egenskaper. Problemet är att när det produceras i större skala, har de tunna flingorna en tendens att klistras ihop. Då förlorar materialet sina fantastiska egenskaper och blir mer likt grafit.
Det nya materialet, Aros Grafen har utformats för att förhindra detta, genom att föra in specialdesignade molekyler, så kallade separatorer.
– De är konstruerade för att separera grafenflingorna utan att försämra deras egenskaper, så vi har kontroll över materialet. Processen har utformats för att vara miljövänlig, vi använder vatten som lösningsmedel och inga farliga kemikalier.
Forskning i samarbete med företag
Mamoun Taher delar sin tid mellan forskningen på Ångströmlaboratoriet och arbetet med start-up-bolaget Graphmatech. Vid sin sida har han entreprenören Björn Lind, en av hjärnorna bakom företaget Disruptive Materials och materialet Upsalite, som också utvecklats ur forskningen vid Uppsala universitet.
Utvecklingen sker i nära samarbete med företaget ABB och de har även tillgång till ABB´s laboratorier i Västerås.
Det var som postdoktorand vid Uppsala universitet som Mamoun Taher gjorde sin upptäckt. Han kommer ursprungligen från Syrien och efter att en doktorsexamen i gränsytors kemi vid Luleå tekniska universitet kom han till Uppsala universitet. I samarbete med ABB Corporate Research i Västerås arbetade han med grafenmaterial, men slogs av hur mycket av egenskaperna som förlorades när flingorna klistrades ihop.
– Jag kombinerade min tidigare forskning med mina studier av grafen och det var så Aros Graphene blev till.
Värmeavledning i elektronik
Han kontaktade UU Innovation, universitetets enhet för kommersialisering av forskningsresultat, och EU-organistationen Innoenergy. Med stöd av dem tog företagandet fart. Tillämpningar finns bland annat inom elektronik och telekom-industrin, där materialet kan användas för att effektivt leda bort värme från elektronik vilket möjliggör mer kompakta konstruktioner, längre livslängd och säkrare drift.
– Vi har sett att en termisk pasta som innehåller Aros Graphene är 180 procent mer termiskt ledande än andra termiska pastaprodukter på marknaden. I den närmaste framtiden där fler och flera datacentraler kommer att behövas för att lagra data är det stort efterfrågan på avancerade värmehanteringslösningar.
Graphmatech har flera andra projekt, till exempel om smörjande mekaniska system, 3D-utskrifter, rörliga elektriska kontakter och tryckta superkondensatorer.
– Vi utvecklar inte bara ett material utan även processer som kan användas av grafenproducenter och andra materialrelaterade industrier. Vi är för närvarande i diskussioner om licensiering av vår process, säger Mamoun Taher.
---
Fakta:
- Grafen är tvådimensionellt kolmaterial, ett atomlager tjockt, med en stor mängd utmärkta egenskaper såsom hög elektrisk och termisk ledningsförmåga, hög mekanisk hållfasthet, lättvikt och transparens.
- Graphmatech ingår i InnoEnergys inkubatorprogram, samt även i SynerLeap (ABB Innovation Growth Hub). Företaget är ett av tio företag i toppen i Nordic Cleantech Open 2018.
Annica Hulth