Grafén z odpadkov? Superlacný grafén môže spôsobiť prielom v celom priemysle

0

Grafén má veľa skvelých vlastností, no vedci stále pracujú na zlepšených spôsoboch jeho výroby. Teraz výskumníci z Rice University hlásia prielom v tejto oblasti a ukázali novú techniku, ktorá dokáže lacno a efektívne premeniť širokú škálu odpadových produktov na grafén. Jeden z hlavných súčasných spôsobov výroby grafénových fólií s hrúbkou jedného atómu je chemická depozícia z pár. Pri tomto procese sa zdroj uhlíka (typicky metán) načerpá do komory, aby sa vynútila chemická reakcia zanechávajúca na povrchu substrátu tenkú vrstvu grafénu.

Je to však prácny a nákladný proces, ktorého súčasná komerčná cena sa pohybuje od 67 000 do 200 000 USD za tonu. Nový postup využíva zábleskové Joulovo teplo (teplo, ktoré vzniká v elektrickom vodiči prechodom elektrického prúdu). Použitím tejto technológie sa zahrieva akýkoľvek materiál obsahujúci uhlík približne na 3000 kelvinov (2730 °C), čím sa odpad premieňa na grafénové vločky zhruba za 10 milisekúnd, zatiaľ čo všetky zvyšné neuhlíkové prvky sa menia na užitočné plyny.

„Keď sa tento proces industrializuje, prvky ako kyslík a dusík, ktoré opúšťajú zábleskový reaktor, sa môžu všetky zachytiť ako malé molekuly, pretože sú hodnotné,“ vysvetľuje James Tour, chemik z Rice University. Najsľubnejší aspekt novej technológie je veľké množstvo materiálov, ktoré sa môžu použiť na vytvorenie grafénových vločiek. Siahajú od banánových šupiek a iného potravinového odpadu cez uhlie až po plasty. Grafén sa z nich vytvára hromadne za zlomok ceny súčasných metód.

Ďalší vzrušujúci výsledok výskumu je ten, že oveľa lacnejšia forma grafénu by mohla otvoriť dvere k novým materiálom. Tím testoval kompozitné materiály z plastov a betónu, ktoré sú zlepšené flash grafénom. Tie sa zdajú veľmi sľubné, pretože cement s koncentráciou iba 0,1 percenta flash grafénu by mohol znížiť obrovský dosah výroby betónu na životné prostredie o tretinu. Keby sa betón posilnil grafénom, na stavbu by ho bolo treba vyrobiť a prepraviť menej.

Tour a jeho tím dúfajú, že budú pokračovať v zdokonaľovaní svojej výroby flash grafénu a v nasledujúcich dvoch rokoch ju zvýšia, aby každý deň vyprodukovali 1 kg materiálu. Výskum bol publikovaný v časopise Nature

Zdroj: newatlas.com.

Zobrazit Galériu

Redakcia

Všetky autorove články
grafén veda vyskum technika

Pridať komentár

Mohlo by vás zaujímať

Mohlo by vás zaujímať