Get Adobe Flash player

Grafen wykonam. Tanio

Nowy, tani sposób produkcji grafenu uznawanego za najważniejszy materiał syntetyczny XXI wieku opracował zespół koreańskich badaczy pod kierunkiem Jong-Beom Baeka z Ulsan National Institute of Science and Technology (UNIST). Wyniki tych badań  dają nadzieję, że produkcja grafenu osiągnie wreszcie poziom umożliwiający szerokie zastosowanie.

Praktyczne wykorzystanie materiału, który jest twardszy niż diament, a do tego świetnie przewodzi prąd i temperaturę, stanowi przedmiot zainteresowania naukowców i inżynierów od czasu jego odkrycia w 2004 roku. Do produkcji grafenu stosowano do tej pory drogą i skomplikowaną metodę utleniania kwasów wymagającą pracy z toksycznymi substancjami chemicznymi. Ostatnio opracowano jednak nowy, prosty proces z wykorzystaniem suchego lodu, czyli zestalonego dwutlenku węgla.


Technologia zakłada umieszczenie grafitu (będącego - tak jak grafen - jedną z postaci węgla) oraz suchego lodu w pojemniku wypełnionym kulkami ze stali nierdzewnej. Po dwóch dniach, wskutek mechanicznego tarcia powstają płaty grafitu podatne na reakcje chemiczne z kwasem karboksylowym, który pojawia się podczas procesu. Grafit staje się rozpuszczalny w takich substancjach jak woda czy metanol. W wyniku rozpadu powstają kilkuwarstwowe nanoarkusze grafenowe. Aby ułatwić formowanie, kompresuje się je do granulek. Podgrzanie do 900°C brzegów małych kuleczek grafenowych, które uległy procesowi dekarboksylacji, powoduje połączenie ich krawędzi silnym wiązaniem wodorowym.

Dzięki temu wykorzystując płytki krzemowe można agregować kulki grafenu w dowolnie duże powierzchnie. Na każdym etapie tej metody wykazują one wielokrotnie wyższą przewodność elektryczną niż w przypadku starej technologii.
Kierownik naukowy projektu, profesor Jong-Beom Baek uważa, że wykorzystując różnorodne rozpuszczalniki oraz amoniak i trójtlenek siarki jako zamienniki suchego lodu, krawędzie płyt grafenowych da się dostosowywać do konkretnych zadań. Możliwa będzie konstrukcja struktur dwu i trójwymiarowych.


Wiele wskazuje więc na to, że masowa produkcja grafenu wkrótce ruszy pełną parą. Czyżby czekała nas kolejna przemysłowa rewolucja?

Łukasz Żmijewski/EurekNews.pl 2012 03 28 a

CZYTAJ TAKŻE