Experterna: Så kommer vi till rätta med fejkgrafenet

2018-10-22 06:00  

Billig grafit säljs som supermaterialet grafen. Det är ett huvudskäl till att grafenet inte slår igenom industriellt, menar svensk tillverkare.

Supermaterialet grafen är starkare än stål, ultralätt, töjbart, genomskinligt och har en väldigt bra förmåga att leda ström.

Många hoppas kunna göra sina produkter tåligare och bättre med hjälp av grafen – och är beredda att betala för det. Beroende på tillämpning kan grafen i dag säljas för tusentals eller tiotusentals kronor kilot, ibland ännu mer.

Baksidan med en så hett eftertraktad produkt är att den lockar oseriösa aktörer till marknaden. Ny Teknik har nyligen berättat om en studie av 60 grafentillverkare som visat att de i flera fall säljer något som huvudsakligen består av det betydligt billigare materialet grafit, som vi hittar i blyertspennor.

Svenska start up-bolaget Graphmatech tillverkar ett hybrid-grafenmaterial som kan användas som tillsats i andra material eller som ytbeläggning på olika substrat. Bolagets grundare och vd, materialforskaren Mamou Taher, har tidigare gjort studier på vad leverantörer egentligen säljer.

Läs mer: Uppsalaforskaren kan ha löst grafenproblem

Upprepade gånger har det visat sig vara stora mängder grafit i stället för grafen.

– Vi har pratat om det här ända sedan vi startade Graphmatech. Vi tror att det är ett av huvudskälen till grafenets sena implementering inom olika industriella tillämpningar, säger Mamoun Taher.

Experten: ”Jättemärkligt och jättedåligt”

I branschen har problemet med fejkgrafen varit känt i flera år, berättar den svenska grafenexperten Helena Theander.

– Det är jättemärkligt och jättedåligt, naturligtvis. Att blanda i grafit i stället för grafen i en komposit till exempel ger helt andra resultat, och risken är att de som lurats att tro att de utvecklar produkter som innehåller grafen förkastar en lösning som hade fungerat bra om de hade använt rätt material, säger hon.

Helena Theander arbetar på Chalmers Industriteknik och är programchef för SIO Grafen, ett nationellt strategiskt innovationsprogram startat av Vinnova, Energimyndigheten och Formas. Programmet hjälper industrin att utvärdera vad grafen kan tillföra deras affärer.

Läs mer: Supermaterialet grafen säljs i fejkvariant med billig grafit

När Ny Teknik frågar hur lätt är det att för en köpare att upptäcka fejkgrafenet säger Helena Theander att det beror på.

– Stora företag har den utrustning som behövs för att göra det, till exempel elektronmikroskop och atomkraftsmikroskop. Men det har inte mindre företag i lika hög grad. Då behöver de anlita någon annan som kan göra en sådan undersökning åt dem.

SIO Grafen erbjuder också företag hjälp att analysera inköpta grafenmaterial. Programmet vill öka kunskapen om det material som köpts in, och i förlängningen bidra till att materialleverantörer blir bättre på att beskriva kvaliteten på deras olika material.

Fejkgrafen tyder på en omogen bransch

Mycket av fejkgrafenet kommer enligt Helena Theander från Kina och hon tror att problemet beror på att branschen fortfarande är så omogen. Grafen upptäcktes så sent som år 2004 och det har inte funnits gemensamma riktlinjer för att säkerställa produkten. Först förra året kom en ny ISO-standard för vad olika grafenkvaliteter får kallas. Men det är inget som grafentillverkare måste förhålla sig till.

Grafen är egentligen bara ett atomlager tjockt, men utifrån den nya ISO-standarden får tre till tio atomlager grafen kallas ”few layer graphene”, grafen i få lager. Det som är över tio lager är att räkna som grafit.

Läs mer: Grafen ger grön superbetong – extremt stark och böjlig

Vilken tillämpning materialet ska användas för avgör vilken kvalitet man behöver. Det blir dyrare ju färre atomlager man vill ha, förklarar Helena Theander.

– I vissa tillämpningar måste det vara endast ett atomlager för att få de fantastiska egenskaper som grafen har, som elektrisk ledningsförmåga. Har du två eller tre atomlager är det rätt bra, och mycket bättre än grafit. Det kan lämpa sig väl till ytbeläggningar tillsammans med polymerer eller komposit för att få bättre tålighet, uv-beständighet eller friktionsegenskaper.

Så vill Graphmatech säkra värdekedjan

Tidigare var även startup-bolaget Graphmatech beroende av leverantörer för att få grafen till sin produkt. Men bolaget har nyligen inlett ett samarbete med kanadensiska Leading Edge Materials, som äger Woxnagruvan, för att kunna tillverka grafen i Sverige. Det gör det betydligt lättare att säkerställa att materialet håller rätt kvalitet.

– Med vår egen produktion kan vi säkerställa hela värdekedjan. Vi behöver inte heller oroa oss för att det finns leverantörer, framför allt i Kina, som inte längre vill skicka grafen utomlands eftersom det anses vara ett strategiskt material. Grafen har väckt mycket intresse från många industrisektorer, som försvarsindustrin och energisektorn, säger vd Mamoun Taher.

I början av nästa år skalar Graphmatech upp sin grafenproduktion till flera kilo per dag. I industriell skala kommer produktionen att uppgå till flera ton per år.

Därför vill alla använda grafen

Forskarna Kostya Novoselov och André Geim lyckades tillverka grafen för första gången 2004 och fick Nobelpriset i fysik ”för banbrytande experiment rörande det tvådimensionella materialet grafen” bara sex år senare.

Grafen är i strikt mening endast ett skikt kolatomer, ordnat i ett hönsnätsmönster. Det är ett supermaterial: starkare än stål, ultralätt, töjbart, genomskinligt och har en väldigt bra förmåga att leda ström.

I vidare mening kan tre till tio atomlager grafen kallas ”few layer graphene” grafen i få lager. Det som är över tio lager dock är att räkna som grafit.

På flera håll i världen bedöms grafen vara ett strategiskt material, och en viktig komponent i bland annat framtidens energilager.

Ania Obminska

Kommentarer

Välkommen att säga din mening på Ny Teknik.

Principen för våra regler är enkel: visa respekt för de personer vi skriver om och andra läsare som kommenterar artiklarna. Alla kommentarer modereras efter publiceringen av Ny Teknik eller av oss anlitad personal.

Här är reglerna för kommentarerna på NyTeknik

  Kommentarer

Dagens viktigaste nyheter

Aktuellt inom

Debatt