Ми можемо нарешті мати спосіб дешево виробляти чистий графен
Синтез чистого графену
Дослідники співали хвалу графену з тих пір, як він був вперше ізольований від графіту ще в 2004 році. Це не дивно, враховуючи унікальні властивості, якими володіє двовимірний матеріал. З тих пір Graphene виявився корисним для всього: від надпровідників до мікрочіпів до більш жорстких гумових смуг, але, незважаючи на багаті дослідження, виробництво графена для великомасштабного комерційного використання залишалося проблематичним - процес просто занадто дорогий і складний.
Професор хімії Університету Коннектикуту Дуг Адамсон може змінити це. Він і його колеги з'ясували економічно ефективний спосіб синтезу цього чудодійного матеріалу, і, можливо, краще за все, Адамсон стверджує, що його метод синтезує графен в його чистій, неокисленій формі. Дослідження було опубліковане в ACS Nano.
Метод Адамсона використовує одну з типових небажаних характеристик графена: його нерозчинність для більшості розчинників. Після розміщення графіту в інтерфейсі води і масла матеріал поширюється спонтанно, щоб покрити інтерфейс. Там він захоплюється окремими перекриваються листами графена, які можуть бути замкнені на місці з використанням пластикових або інших зшитих полімерів.
«Інновації та технології, що лежать в основі нашого матеріалу, - це наша здатність використовувати термодинамічно керований підхід для укладання графіту в його складові графенові листи, а потім упорядкувати ці листи в безперервну, електропровідну тривимірну структуру», - сказав Адамсон пояснюється в прес-релізі UConn.
Краща поведінка
«Графен», який використовується більшістю дослідників в своїх дослідженнях, - це окислена версія матеріалу. Додавання кисню в графен полегшує роботу, але воно також збільшує вартість, вимагає використання небезпечних матеріалів і додає часу на виробничий процес. Це також зменшує механічні, теплові та електричні властивості графена, що істотно збільшує графен.
«Простота нашого підходу різко контрастує з сучасними технологіями, що використовуються для відшаровування графіту, які покладаються на агресивне окислення або змішування високих енергій або обробку ультразвуком - застосування звукової енергії для поділу частинок - протягом тривалих періодів часу», Адамсон сказав. «Як не крути, як наш процес, ніхто більше не повідомляв про це. Ми довели, що це працює».
Тепер, коли команда Адамсона знайшла спосіб створити цей первозданний графен, вони з нетерпінням чекають потенційних додатків. Одне з них - опріснення. Група створила стартап, 2D Material Technologies, який працює на пристрої, який використовує їх чистий графен, і процес, відомий як місткість деионизация (CDI), для видалення солі з солонуватою води.
У той час як багато вже зроблено з використанням графена, такий метод, як Адамсон, який може бути легко збільшений для масового виробництва матеріалу, може привести до вибуху нових дослідницьких і комерційних додатків. Трохи більше, ніж через десять років після його відкриття, все диво графена, нарешті, можна було б використовувати в значній ключі.
Література: UConn Сьогодні ACS Nano
