Comment faire graphène dans un mélangeur de cuisine Blog Nouvelles
résolution atomique, transmission balayage image de microscope électronique d'une partie d'une nanofeuille de cisaillement exfoliée graphène. Crédit: CRANN / SuperSTEM
Ne pas essayer à la maison. Pas vraiment, ne pas: presque certainement ne fonctionnera pas et vous ne serez pas en mesure d'utiliser votre mixeur de cuisine pour la nourriture après. Mais enterré dans les informations supplémentaires d'un document de recherche publié aujourd'hui est une recette pour la production nationale de grandes quantités de flocons propres de graphène.
Les feuilles de carbone sont les plus minces, matériau le plus résistant du monde; électriquement conducteur et flexible; et pressenti pour transformer tout d'écrans tactiles pour le traitement de l'eau. De nombreux chercheurs - dont Jonathan Coleman au Trinity College de Dublin - ont été chassaient façons de faire de grandes quantités de flocons de graphène de bonne qualité.
Dans la nature des matériaux. une équipe dirigée par Coleman (et financé par la firme Thomas Swan britannique) décrivent comment ils ont pris une haute puissance (400 watts) mélangeur de cuisine et a ajouté un demi-litre d'eau, 10-25 millilitres de détergent et 20-50 grammes de poudre de graphite (trouvés dans des mines de crayon). Ils ont tourné la machine pendant 10-30 minutes. Le résultat, l'équipe rapporte: un grand nombre de flocons de micrométriques de graphène, en suspension dans l'eau.
Coleman ajoute, à la hâte, que la recette implique un équilibre délicat de tensio-actif et de graphite, dont il n'a pas révélé encore (cette barrière m'a dissuadé de l'essayer, il prépare une recette de cuisine détaillée pour publication ultérieure). Et dans son laboratoire, des centrifugeuses, des microscopes électroniques et spectromètres ont également été utilisés pour séparer le graphène et tester le résultat. En fait, la recette cuisine mélangeur a été ajouté à la fin de l'étude un peu comme un gimmick - le travail principal a été fait d'abord avec un mélangeur industriel (photo).
Cinq litres de graphène suspendu (dans un mélangeur industriel). Crédit: CRANN.
« Il est une étape importante vers la production de masse et pas cher évolutive », explique Andrea Ferrari, un expert sur le graphène à l'Université de Cambridge, au Royaume-Uni. « Le matériel est d'une qualité proche de la meilleure dans la littérature, mais avec des taux de production apparemment des centaines de fois plus élevé. »
Bien que sont déjà produit des centaines de tonnes de graphène chaque année - et vous pouvez facilement acheter en ligne - leur qualité est variable. Un grand nombre des flocons en magasin sont pleins de défauts ou étouffés avec des produits chimiques, ce qui affecte leur conductivité et d'autres propriétés, et des dizaines ou des centaines de couches épaisses. « La plupart des entreprises vendent des choses que je ne même appeler graphène », dit Coleman.
mixeurs de cuisine ne sont pas la seule façon de produire raisonnablement flocons de haute qualité de graphène. Ferrari pense toujours que l'utilisation des ultrasons pour déchirer le graphite pourrait donner de meilleurs matériaux dans certains cas. Et Xinliang Feng, de l'Institut Max Planck de recherche sur les polymères à Mayence, en Allemagne, affirme que sa récente publication, dans le Journal de l'American Chemical Society. fait état d'une façon de produire une meilleure qualité, moins graphène couche à des taux plus élevés par voie électrochimique. (Coleman souligne que Thomas Swan ont pris la technique bien au-delà ce qui est rapporté dans le document.)
Dans une autre application tout à fait, une petite quantité ajoutée de caoutchouc produit une bande qui change de conductivité tel qu'il étend - en d'autres termes, un capteur de déformation sensible. directeur commercial de Thomas Swan, Andy Goodwin, mentionne flexibles, des écrans électroniques à faible coût; flocons de graphène ont également été proposés pour une utilisation dans les usines de dessalement et même des préservatifs.