Nyt grafenblæk muliggør fremtidens smarte wearables

’Verdens bedste’ grafenblæk, som kan bruges til printet elektronik - fx en intelligent t-shirt, der måler din puls - er blevet udviklet sammen med Teknologisk Institut i et MADE demonstrationsprojekt. Det nyudviklede blæk har allerede åbnet nye markeder for virksomheden Danish Graphene.

Forestil dig et superstærkt spindelvæv, der kan bøje og strække sig uden at gå i stykker.

Dette spindelvæv kan lede elektricitet bedre end næsten alt andet. Det er sådan, grafen fungerer.

Grafen er et relativt nyt materiale. Det består af et ultratyndt gitter af kulstofatomer, der danner et mønster så tyndt og let, at det næsten er usynligt. Det er mange gange stærkere end stål men stadig let og fleksibelt, og med sin høje elektriske ledningsevne er det derfor et attraktivt materiale inden for en bred vifte af industrier, herunder elektronik, medicinske teknologier og sågar rensning af vand og luft.

En intelligent t-shirt

Danish Graphene er en dansk virksomhed, som udvikler grafen til mange formål. Virksomheden ville gerne udvikle grafen i blækform for at bruge det til printet elektronik, hvor overflader belægges med elektriske kredsløb.

Derfor søgte de hjælp i et MADE materiale demonstrationsprojekt, hvor de fik hjælp af Teknologisk Institut.

Grafenblæk vil kunne bruges i smart wearables som f.eks. i intelligente t-shirts, dersom f.eks. i intelligente t-shirts, der kan opsnappe små elektriske impulser og derved følge din puls, eller i træningssko, der kan analysere dit løbemønster.

- Vi ønskede at udnytte grafens unikke egenskaber til at skabe et elektrisk ledende blæk, der kan bruges i avancerede applikationer som printet elektronik. Samarbejdet med Teknologisk Institut har givet os mulighed for at koble vores grafen med en forfinet blækopskrift, så vi nu står med et af verdens bedste grafenblæk. Det har åbnet nye muligheder for os, både inden for eksisterende markeder og nye spændende applikationer. I øjeblikket undersøger vi også, hvorvidt grafen blækket kan bruges i space som en coating imod elektromagnetisk stråling, siger Kristian Birk Buhl, CTO ved Danish Graphene.

Videoen herunder viser processen med at fremstille og teste grafenblæk

Machine Learning førte til optimalt blæk

Det krævede en masse forsøg og justeringer at nå frem til det endelige blæk, og for at sætte skub på undersøgelserne blev der anvendt en ‘fail fast’-tilgang, som inkluderede Machine Learning, hvor man bruger computerkaft til at analysere data og forudsige resultater.

- Ved at bruge Machine Learning kunne vi hurtigt se, hvilke ingredienser og forhold der havde den største effekt på blækkets elektriske ledningsevne. Det gjorde det muligt for os at forkorte udviklingstiden betydeligt, fordi vi kunne fokusere vores forsøg på de mest lovende kombinationer og hurtigt kassere de mindre lovende – deraf udtrykket ’fail fast’, fortæller Zachary J. Davis, souschef på Teknologisk Institut.

MADE-projekt accelererede innovation

Kristian Birk Buhl er godt tilfreds med projektets output:

- Vi har opnået nogle virkelig lovende resultater, som bekræfter vores grafenblæks potentiale til at konkurrere med de bedste på markedet. Normalt ville vi have brugt meget længere tid og flere ressourcer på at opnå disse resultater, men samarbejdet har gjort det muligt at accelerere processen betydeligt, siger han.

Det stærke ved projektet har været, at vi har kunnet kombinere vores grafen-ekspertise med Teknologisk Instituts erfaring med blækformulering og test, hvilket har gjort det muligt at opnå resultater hurtigt. Normalt ville det kræve meget mere tid, penge og research

- Kristian Birk Buhl, Danish Graphene

Med et så kaldt proof of concept i bagagen er Danish Graphene nu klar til at gå videre med udviklingen for at nærme sig et markedsmodent produkt. 

- Vi skal også til at kigge på, hvordan blækket kan integreres i kommercielle applikationer. Vi ved at blækket egner sig særligt godt til smart wearables, da disse applikationer kræver høj elektrisk ledningsevne, og ikke mindst da grafen, modsat andre materialer, ikke er skadelig for huden, lyder det afsluttende fra Kristian Birk Buhl.

Om MADE Demonstrationsprojekter

Med et MADE Demonstrationsprojekt kan en lille eller mellemstor virksomhed få op til 100.000 kr. i støtte til at løse en konkret udfordring i virksomheden eller afprøve en ny teknologi i produktionen.

Ved at blive koblet op sammen med Teknologisk Institut, FORCE Technology, Alexandra Instituttet eller DAMRC får man adgang til de teknologier, den viden og de kompetencer, som er nødvendige i forhold til at løse den konkrete udfordring i virksomheden. MADE demonstrationsprojekter er medfinansieret af den Europæiske Regionalfond og Danmarks Erhvervsfremmebestyrelse.

Har du lyst til at høre mere om mulighederne for at teste og demonstrere nye løsninger i MADE? Så tag fat i MADE – de dækker hele Produktionsdanmark.

Artiklen er oprindeligt publiceret af MADE