Ученые смогли графен легким для придания формы
Команда Северо-Западного университета буквально меняет мир графена.
Команда превратила оксид графена (GO) в мягкое, формованное и замешиваемое тесто, которое может быть сформировано и преобразовано в отдельно стоящие трехмерные структуры.
Продукт под названием «GO dough» может показаться забавным, но это больше, чем просто игрушка. Податливый материал решает несколько давних — а иногда и взрывоопасных — проблем в промышленности по производству графена.
«В настоящее время оксид графена хранится в виде сухих твердых веществ или порошков, которые склонны к горению», — сказал Цзясин Хуан, который руководил исследованием. «Или их нужно превратить в разбавленные дисперсии, которые умножают массу материала на сотни или тысячи».
Хуан рассказал о своей последней поставке 5 кг оксида графена, который был диспергирован в 500 л жидкости. «Его нужно было доставить в грузовике», — сказал он. «Такое же количество оксида графена в форме теста будет весить около 10 килограммов, и я мог бы нести его сам».
Исследование было опубликовано сегодня (24 января) в журнале Nature Communications . Хуан — профессор материаловедения и инженерии в Северо-западной Школе Маккормика.
Оксид графена, который является продуктом окисления графита, часто используется для изготовления графена, толстого листа углерода с одним атомным слоем, который является удивительно прочным, легким и имеет потенциал для применений в электронике и накоплении энергии.
Просто добавь воды
Команда Хуанга сделала тесто GO, добавив в воду сверхвысокую концентрацию оксида графена. Если бы команда использовала связующие добавки, им пришлось бы дополнительно обрабатывать материал, чтобы удалить эти добавки, чтобы вернуть оксид графена в чистом виде.
«Добавление связующих, таких как пластик, может превратить все в состояние теста», — сказал Хуан. «Но эти добавки часто значительно изменяют свойства материала».
После формования в структуры тесто можно превратить в плотные твердые вещества, которые являются электропроводящими, химически стабильными и механически твердыми. Или можно добавить больше воды в тесто, чтобы превратить его в высококачественную дисперсию GO по требованию. Тесто также может быть подвергнуто дальнейшей обработке, чтобы получить объемные графеноксидные и графеновые материалы различных форм с перестраиваемой микроструктурой. Хуан надеется, что простота использования теста GO может помочь графену реализовать свой долгожданный потенциал в качестве супер материала.
«Моя мечта — превратить листы на основе графена в общедоступный, легко используемый технический материал, такой как пластик, стекло и сталь», — сказал Хуан. «Я надеюсь, что тесто GO поможет вдохновить новое использование материалов на основе графена , точно так же, как тесто для игры может вдохновить воображение и творческий потенциал маленьких детей».
