Grafen, reklamowany często jako cudowny materiał – najcieńsza na świece substancja, która jest jednocześnie mocniejsza niż stal, wydawał się dotąd trudny do wytworzenia. W ostatnim tygodniu jednak naukowcy z Anglii i Irlandii pokazali jak można go wytworzyć w warunkach domowych.
Największym jak dotąd problem przy produkcji grafenu, było wytwarzanie wysokiej jakości płatków na skalę przemysłową. Dotychczasowe metody wymagały często dokonywania wyboru pomiędzy dobrym jakościowo grafenem wytwarzanym w małych ilościach lub dużymi pakietami obarczonymi jednak wadami.
Zespół naukowców w swoim artykule opublikowanym na łamach „Nature Materials” opisał jak za pomocą zwykłego blendera kuchennego udało im się stworzyć mikroskopijne płatki grafenu.
Podczas swojego eksperymentu, wsypali oni sproszkowany grafit, jaki znajduje się w większości ołówków, do roztworu zawierającego zwykły detergent do mycia naczyń i zmiksowali go z ogromną prędkością. Siła ścinająca generowana przez obracające się ostrza była wystarczająca, aby pooddzielać z grafitu płatki grafenu, nie uszkadzając przy tym dwuwymiarowej struktury materiału. Dzięki prostemu modelowi naukowcy udowodnili, że oddzielanie zachodzi, kiedy miejscowy współczynnik ścinania przekracza 104 s−1. W rezultacie otrzymali oni maleńkie zawieszone w płynie płatki grafenu grube na jeden nanometr i długie na 100 nanometrów. Badania wykazały, że otrzymane płatki były nieutlenione i wole od defektów w płaszczyźnie podstawowej.
Do swoich badań zespół zbudował specjalny duży mikser z dużymi ostrzami, ale powtórzył swoje doświadczenie z normalnym kuchennym blenderem.
Tak wytworzony płyn może zostać rozciągnięty na powierzchni tworząc swoistą błonę grafenową lub zostać zmieszany z plastikiem tworząc podstawę do produkcji wzmocnionych materiałów kompozytowych.
Choć metoda wydaje się prosta to ilość płynu zależy od wielu czynników a otrzymany roztwór trzeba potem rozdzielić.
Naukowcy przekonują, że taka metoda może zostać wykorzystana do przemysłowej produkcji grafenu i zamierzają ją opatentować. Planują oni wybudować z brytyjską firmą Thomas Swan pilotażową fabrykę, która wytwarzałaby kilogram grafenu dziennie.
Zakładki