Voor veel wetenschappers de ontdekking van één atoom dikke platen grafeen is enorm belangrijk, iets met het potentieel om zowat elk aspect van menselijke activiteit en inspanning te beïnvloeden.

Grafeen is "verborgen" in grafiet, een erts dat in het verleden niet bijzonder gewild was. Maar een paar jaar geleden, het onthulde een geheim. Op moleculair niveau is het een uniek tweedimensionaal molecuul:een elektrisch geleidende roosterachtige laag van slechts één koolstofatoom dik.

"We hebben een deur geopend en een enorme kamer gevonden zonder muren of plafond. Het is potentieel grenzeloos, " zei professor Dan Li, van de afdeling materiaaltechniek van de Monash University.

Grafeen heeft meestal voorzichtige natuurkundigen en scheikundigen die jeuken van opwinding, gebiologeerd door de mogelijkheden die vorm beginnen te krijgen - van flexibele elektronica ingebed in kleding, tot biogeneeskunde (stel je synthetische zenuwcellen voor), enorm superieure vormen van energieopslag (kleine maar enorm krachtige batterijen) en een reeks nieuwe materialen die veel van de huidige gewone metalen en polymeren overbodig zouden kunnen maken.

Maar ondanks het buitengewone potentieel voor de eigenschappen van grafeen, het struikelblok was om het in een bruikbare vorm te krijgen.

Professor Li heeft een kosteneffectieve en schaalbare manier bedacht om grafiet te splitsen in microscopisch kleine grafeenvellen en deze op te lossen in water. Hieruit heeft hij twee nieuwe grafeentechnologieplatforms ontwikkeld - de uitgangspunten voor het ontwikkelen van commerciële toepassingen. Een daarvan is een grafeengel die werkt als een supercondensatorelektrode, en de tweede is een 3D poreus grafeenschuim.

De grafeengel biedt dezelfde functionaliteit als poreuze koolstof - een materiaal dat momenteel wordt gewonnen uit kokosnootschillen voor gebruik in supercondensatoren en andere energieconversie- en opslagtechnologieën - maar met enorm verbeterde prestaties.

Supercondensatoren hebben een groeiend aantal toepassingen naarmate hun mogelijkheden toenemen, van het voeden van computergeheugenback-ups tot het aandrijven van elektrische voertuigen.

Het team van professor Li is er ook in geslaagd om grafeen een meer functionele 3D-vorm te geven door het te construeren tot een elastisch grafeenschuim dat zijn buitengewone eigenschappen behoudt.

Professor Li vergeleek zijn ontwikkelingen met het uitvinden van bakstenen, en zei dat het tijd was om architecten en bouwers binnen te halen om nieuwe technologieën te creëren op basis van zijn platforms.

"De mogelijkheden zijn nu onbegrensd, " hij zei.