MXeny mogą zrewolucjonizować przemysł obronny?
Prace nad nową grupą materiałów (MXeny) rozpoczynają badacze z Łukasiewicz – Poznańskiego Instytutu Technologicznego w konsorcjum z dziesięcioma partnerami. MXeny można wykorzystywać w wytwarzaniu ogniw do baterii, ochronie przed wpływem promieniowania elektromagnetycznego czy budowie czujników.
MXeny to rodzina materiałów dwuwymiarowych (czyli o pojedynczej warstwie atomowej), nazywanych węglikami, azotkami i węglikoazotkami metali przejściowych. Charakteryzują się dużą przewodnością elektryczną i są wewnętrznie hydrofilowe.
To stosunkowo nowy materiał, odkryty dopiero w 2011 roku przez naukowców z Uniwersytetu Drexela w Stanach Zjednoczonych. Badacze w wielu ośrodkach pracują teraz nad opracowaniem metod jego wytwarzania, charakteryzacji czy zastosowań. Już dziś wiadomo, że może ich być wiele.
Na podstawie już zebranej o nich wiedzy wiemy, że MXeny mogą być tzw. „game changerem” w inżynierii materiałowej. 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 – powiedział dr hab. inż. Dariusz Garbiec, z-ca dyrektora Łukasiewicz – Poznańskiego Instytutu Technologicznego i koordynator projektu SAFARI, cytowany w komunikacie.
MXeny mogą mieć zastosowanie w przemyśle lotniczym i obronnym, i to właśnie jeden z kierunków, w których realizowany jest projekt SAFARI przez Łukasiewicz – PIT we współpracy z zagranicznymi partnerami: 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.
Dzięki opracowanej w ramach SAFARI technologii być może uda nam się wytworzyć ekrany chroniące nie tylko przed promieniowaniem elektromagnetycznym, ale być może również impulsami elektromagnetycznymi, co mogłoby zrewolucjonizować przemysł obronny – powiedział dr hab. inż. Dariusz Garbiec.
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.
Źródło: Łukasiewicz – Poznański Instytut Technologiczny
Czytaj też: Laserowa komunikacja w kosmosie. Udany eksperyment NASA!
Grafika tytułowa: Logan Moreno Gutierrez / Unsplash
