Owoc współpracy polskiej firmy z ESA

fot. pixabay

Europejska Agencja Kosmiczna ESA wraz z polską spółką AGP opracowują oparty na grafenie zintegrowany czujnik temperatury i pola magnetycznego.

- Za każdym razem, gdy możemy zrobić więcej za mniej, stanowi to korzyść dla sektora kosmicznego - zauważa specjalista ds. materiałów ESA, Ugo Lafont - Dzięki wyjątkowym właściwościom grafenu nasz prototypowy dwufunkcyjny czujnik może mierzyć natężenie pola magnetycznego i realizować odczyty temperatury w tym samym czasie.

- Nasze testy wykazały, że czujnik działa niezawodnie od dwunastu Kelwinów do temperatury pokojowej. Zwykle do dokładnego pomiaru w tak szerokich zakresach temperatur wymagane są oddzielne układy. Wewnętrzna rezystancja elektryczna grafenu zmienia się jednak bardzo precyzyjnie w funkcji temperatury, co pozwala czujnikowi na pomiary w dużym zakresie. Dodatkowo czujnik wykorzystuje do wykrywania natężenia pola magnetycznego efekt Halla.

- Rozwiązanie może wydawać się dość proste, ale aby projekt mógł zadziałać w rzeczywistości potrzebowaliśmy niezwykle wysokiej jakości arkusza grafenu o dużym rozmiarze. To tutaj pojawił się nasz partner - Advanced Graphene Products.

Advanced Graphene Products (AGP) do produkcji grafenu wykorzystuje metodę osadzania, która po raz pierwszy została opracowana na Politechnice Łódzkiej.

- Nasz wysokowytrzymały metalurgiczny grafen formowany jest na powierzchni ciekłej miedzi wytrąconej z jej roztworu z węglem - wyjaśnia Dominika Kuten - To wyraźnie odróżnia tę metodę od standardowo wykorzystywanego chemicznego osadzania z fazy gazowej. Płynna powierzchnia jest tak gładka w porównaniu z jej stałym odpowiednikiem, że płatki grafenu dopasowują się do siebie, minimalizując wzajemne nakładanie się. Wdrożyliśmy naszą technologię do masowej produkcji i możemy obecnie produkować arkusze grafenu o długości do jednego metra.

Kolejnym krokiem w produkcji czujnika było spozycjonowanie arkusza grafenu AGP ze złączami elektrycznymi w skali molekularnej, a następnie bezpieczne zamknięcie tak powstałej struktury. Zadanie zostało wykonane przez Polskie Centrum Rozwoju Technologii. Z kolei testy prototypowego czujnika zostały zrealizowane na AGP oraz na Politechnice Łódzkiej.

Następnym krokiem w rozwoju będzie uczynienie sensora jeszcze mniejszym i bardziej przyjaznym dla użytkownika. W międzyczasie naukowcy będą pracowali nad innymi koncepcjami czujników opartych na grafenie.

(rr)