Jak zrobić grafen we własnej kuchni
Grafen od dawna reklamowany jest jako cudowny materiał – najbardziej cienka, ale zarazem bardzo wytrzymała substancja na świecie. Naukowcy udowodnili niedawno, że jego produkcja jest tak łatwa, że możesz pokusić się o stworzenie trochę grafenu we własnej kuchni.
Jak dotąd produkcja grafenu na skalę przemysłową okazywała się niezwykle trudna. Należało bowiem wybrać pomiędzy metodami pozwalającymi na wytworzenie grafenu wysokiej jakości w małej ilości, a metodami wytwarzania grafenu w dużej ilości, ale o niskiej jakości.
Naukowcy z Anglii i Irlandii poinformowali niedawno, że udało im się stworzyć mikroskopowe arkusze grafenu za pomocą kuchennego blendera.
Umieścili oni sproszkowany grafit (dokładnie taki sam jaki znajduje się we wkładach do ołówka) w naczyniu zawierającym specjalnie przygotowany płyn, a zawartość naczynia mieszali za pomocą blendera z dużą prędkością.
W taki sposób stworzyli zawieszone w cieczy, malutkie arkusze grafenu, każdy grubości około jednego nanometra (jedna miliardowa część metra) i długości około 100 nanometrów.
Siła generowana przez wirujące ostrza oddzieliły od grafitu jednoatomowe warstwy grafenu bez uszkodzenia ich dwuwymiarowej struktury.
„Opracowaliśmy nową metodę tworzenia grafenu,” stwierdza Jonathan Coleman – profesor fizyki chemicznej z Trinity College w Dublinie i współautor artykułu opublikowanego w czasopiśmie Nature Materials.
„Dzięki zastosowaniu naszej metody można uzyskać dużą ilość grafenu wysokiej jakości.”
Badacze najpierw użyli sprzętu przemysłowego zwanego mikserem tnącym (ang. shear mixer), ale takie same efekty uzyskali dzięki zastosowaniu blendera kuchennego.
Produkowany w ten sposób płyn może być umieszczany na różnych powierzchniach jako film grafenowy (np. w farbach) lub też dodany do tworzywa sztucznego celem stworzenia wzmocnionego materiału kompozytowego.
„Ilość produkowanego grafenu w laboratorium mierzy się w gramach. Jednak nic nie stoi na przeszkodzie, żeby produkować go tonami,” stwierdza Coleman.
Grafen to najcieńsza na świecie substancja, przezroczysta, ale mocniejsza niż stal, będąca bardzo dobrym przewodnikiem, stworzona z jednej warstwy atomów węgla.
Budzi coraz większe zainteresowanie naukowców, którzy chcieliby zastąpić nim półprzewodniki w komputerach nowej generacji, ekranach dotykowych, bateriach i ogniwach słonecznych.
Grafen zaistniał na arenie naukowej w 1947 roku jako substancja, która mogłaby istnieć w teorii. Jednak przez dziesięciolecia fizykom wydawało się niemożliwe, by móc go wyizolować, jako że tak cienkie krystaliczne arkusze z pewnością byłyby niestabilne.
Problem ten został jednak rozwiązany w 2004 roku przez dwoje naukowców, którzy użyli zwykłej taśmy klejącej, żeby oderwać warstwę atomów węgla z powierzchni grafitu.
Na taką warstwę węgla przyklejano kolejną porcję taśmy i proces ten powtarzano dotąd, aż na powierzchni taśmy znalazła się najcieńsza możliwa warstwa węgla – arkusz grafenu.
Coleman dodaje, że firma sponsorująca badania złożyła już wniosek patentowy.
Autor tłumaczenia: Bartłomiej Taurogiński
Źródło: http://phys.org/news/2014-04-graphene-kitchen.html
Tagi: grafen, kuchnia, blender, olowek
wstecz Podziel się ze znajomymi