Az MTA Természettudományi Kutatóközpont Nanoszerkezetek Kutatócsoportja sikeres pályázat eredményeként csatlakozik az Európai Bizottság által kezdeményezett, a jövőbeni és feltörekvő technológiák fejlesztésére irányuló egyik "zászlóshajóprogramhoz", a Graphene Flagship projekthez.

A grafénalapú, szendvicsszerkezetű kompozitokra összpontosító kutatás a "Magas frekvenciájú elektronika" című munkacsomag része lesz. A grafénkutatást megkülönböztetett figyelem övezi az Európai Unióban. Az Európai Bizottság által kezdeményezett, jövőbeni és feltörekvő technológiák fejlesztésére irányuló FET (Future and emerging technologies) programra jelentkező tizenkét pályázatból 2013-ban az "Emberi agy" és a "Grafén" elnevezésű, tízéves futamidejű projekt kapott kiemelt támogatást, két olyan kutatási irány, amelynek meghatározó szerepe lesz a 21. században. Az emberi agy működésének pontosabb megértését célzó programban részt vesz a Freund Tamás akadémikus, az MTA alelnöke által vezetett MTA Kísérleti Orvostudományi Kutatóintézet.

Az 1 milliárd eurós költségvetésből gazdálkodó Graphene Flagship azt hivatott szolgálni, hogy a grafén a kutatólaboratóriumokból mihamarabb átkerüljön a mindennapokba is, és alkalmazása gazdasági növekedést indukáljon, új munkahelyeket teremtsen. A program keretében 2014-ben meghirdetett újabb csatlakozási pályázatok eredményeként az MTA Természettudományi Kutatóközpont Műszaki Fizikai és Anyagtudományi Intézet Nanoszerkezetek Kutatócsoport a grafénalapú kompozitok kutatására fókuszáló nemzetközi csapat tagjává válhatott.

Az Európai Bizottság 2014. június 23-án nyilvánosságra hozott döntése értelmében megduplázódik a "Grafén" kiemelt projektben résztvevők száma. Az akadémiai kutatók egy kilenctagú konzorcium tagjaként csatlakoznak a programhoz, a kutatásokat a belga Philippe Lambin professzor koordinálja, az MTA TTK MFA mellett belga, bolgár, fehérorosz, finn, görög, olasz egyetemek és intézetek is tagjai a csoportnak.

"A Graphene Flagship projekt a grafénalapú nanoarchitektúrák sajátosságainak felfedezésére ad számunkra lehetőséget" - hangsúlyozta az mta.hu-nak Biró László Péter, az MTA levelező tagja, az MTA TTK MFA Nanoszerkezetek Kutatócsoport vezetője. Mint elmondta, kutatócsoportja közel egy évtizede foglalkozik grafénkutatással, s az elmúlt években több területen is áttörést ért el. Így például fontos eredményekről számolhatott be a grafén atomi pontosságú megmunkálásában és a kémiai leválasztással előállított grafén tulajdonságainak megértésében. Nem véletlen, hogy 2010-ben a két első koreai-magyar közös csúcstechnológiai laboratórium egyike épp az MTA TTK MFA-ban alakult. Eredményei alapján a Koreai Alapkutatási Tudományos Tanács a közelmúltban döntött a közös tudományos műhely további hároméves finanszírozásáról.

"Világelsőként sikerült a grafénból alig néhány atom szélességű szalagokat kivágnunk. Emellett olyan kémiai maratási eljárást dolgoztunk ki, amellyel atomi léptékben meghatározott szerkezetű éleket lehet kialakítani a grafénban, és laboratóriumunk elsőként volt képes a nanométernél, azaz a méter milliárdod részénél rövidebb hullámokat kelteni benne. A kutatócsoport tagjai nagy nemzetközi figyelmet kiváltó tanulmányokban mutatták be a kémiai úton leválasztott grafén szemcsehatárainak szerepét az anyag elektromos tulajdonságainak meghatározásában" - emelte ki Biró László Péter, aki az eredményeket sorolva megemlítette, hogy az idei Lendület-pályázat egyik nyertese a kutatócsoport tagja, Tapasztó Levente. A fiatal kutató által alapítandó új csapat a grafén és más, ugyancsak atomi vastagságú anyagok tulajdonságainak kutatására vállalkozik.

A 21. század csodaanyagaként is emlegetett grafént 2004-ben sikerült kísérletileg előállítani, felfedezőit, Andre Geimet és Konsztantyin Novoszjolovot 2010-ben fizikai Nobel-díjjal tüntették ki. A grafit egyetlen atom vastagságú rétegével kapcsolatos kutatások az anyagtudomány egyik leggyorsabban fejlődő területét képezik, csak az elmúlt évben közel 12 000 publikáció jelent meg a témában. Ez az egyik legesélyesebb anyag arra, hogy új utakat nyisson a nanoelektronikában, mivel elektromos tulajdonságai sok szempontból, így a töltéshordozók mozgékonyságának tekintetében is, felülmúlják a szilíciuméit.

Számos más jellemzője - kivételes szilárdsága, átlátszósága, hajlékonysága - pedig különösen alkalmassá teszi a hajlékony síkképernyőkben való felhasználásra is. Roppant izgalmas alkalmazási irány továbbá a tisztán grafénalapú nanoelektronika, amikor nemcsak a kijelzőt, hanem a készülék "agyát" is 2D kristályok alkotják. A grafén hasonlóan ígéretes az energiatárolás és a különféle feladatokat ellátó kompozitok előállítása szempontjából, ami az optikai alkalmazásokat forradalmasíthatja.