2 miesiące temu

Naukowcy opracowali sposób jak zamienić olej kuchenny na grafen!

I to w dodatku taniej niż inne dotychczasowe metody.

Grafen to pojedynczy arkusz atomów węgla posiadający niesamowite właściwości – jest 200 razy mocniejszy niż stal,  twardszy niż diament i przy tym niezwykle elastyczny.  W pewnych warunkach może również działać jako nadprzewodnik,  przenosząc energię elektryczną z zerowym oporem.  Materiał ma więc potencjał do tworzenia lepszej elektroniki,  bardziej efektywnych ogniw słonecznych oraz zastosowania w medycynie. Ubiegłoroczne badania sugerują również,  że grafen może wydłużyć działanie baterii w telefonach o 25%. Istnieją też pomysły na zastosowanie grafenu jako filtru paliwa.

Jednak wszystkie te pozytywne scenariusze są ograniczone przez jeden podstawowy fakt –  bardzo droga produkcja materiału. Dopóki nie opracujemy tanich metod wytwarzania grafenu pozostanie on jedynie domeną działań laboratoryjnych.

Dlatego tak niezwykłym  osiągnięciem jest wytworzenie grafenu z oleju sojowego używanego do gotowania.

“Ten proces jest szybki,  prosty,  bezpieczny, możliwy do wprowadzenia na szeroką skalę i łatwy w zintegrowaniu” podsumowuje członek zespołu naukowego Zhao Jun Han z  australijskiego CSIRO. “Nasza unikalna technologia ma zredukować koszty produkcji grafenu i usprawnić jego absorpcję w nowych aplikacjach”.

Zespół swoją metodę nazwał Techniką “GraphAir”.  Polega ona na podgrzewaniu oleju sojowego przez 30 minut,  powodując jego rozpad na bloki węgla,  które są gwałtownie studzone na folii wykonanej z niklu, gdzie szybko zastygają w kwadratowe płaty grafenu grubości jednego nanometra.

Technika jest więc o wiele tańsza i łatwiejsza niż wszystkie dotychczasowe. Ponadto pozwala w niezwykle szybkim tempie stworzyć materiał – proces zajmuje zaledwie kilka godzin. Jak przewiduje zespołu technika może obniżyć koszty produkcji grafenu dziesięciokrotnie. Ponadto stanowi opcje dla zrównoważonego recycylingu  oleju spożywczego.

Jednak czy technikę można  wyskalować do masowej produkcji? To że opracowaliśmy tanią metodę produkcji jest niesamowite, jednak jak na razie jesteśmy w stanie wytwarzać zaledwie kilkucentymetrowe kawałki materiału. Przy użyciu nowej technologii maksymalna  wielkość arkusza osiąga rozmiar karty kredytowej. Aby stworzyć grafen możliwy do wykorzystania w celach komercyjnych naukowcy będą musieli produkować o wiele większe płaty materiału.

Czy opracowaną technologię będzie można ekonomicznie skalować do rozmiarów   masowej produkcji przemysłowej? Prace nad ekonomizacją produkcji trwają. Równocześnie naukowcy z Kansas State University opatentowali prostą technikę produkcji materiału tylko przy użyciu gazowego węglowodoru, tlenu i świecy zapłonowej, bez użycia laboratoryjnego podciśnienia.

Czas pokaże, czy którąś z tych technik będziemy mogli zastosować do produkcji dużych fragmentów grafenu.  Niesamowity laboratoryjny materiał jest jednak coraz bliżej naszego życia i domów.