Cudowny materiał, który zmieni świat
Grafen od lat rozpoczyna wyścigi technologiczne jako niekwestionowany król nowoczesnych materiałów. Jest lżejszy od papieru, wielokrotnie wytrzymalszy od stali, a przy tym perfekcyjnie przewodzi prąd i ciepło. Wizja jego zastosowania obejmuje wszystko: od ultraszybkich baterii, przez nowoczesne czujniki medyczne, aż po elastyczną elektronikę.
Przez długie lata główną barierą nie była jednak teoria, lecz brutalna praktyka. Produkcja czystego grafenu wymagała kosztownych laboratoriów, sterylnych warunków i toksycznych odczynników chemicznych. Naukowcy udowodnili jednak, że przełom może czekać… w domowej kuchni.
Domowy sprzęt zamiast sterylnego laboratorium
Grupa naukowców z Dublin City University (DCU) pod kierownictwem dr. Conora Bolanda opublikowała badania, które całkowicie zmieniają reguły gry. Okazuje się, że do produkcji grafenu nie potrzeba gigantycznych instalacji przemysłowych. Wystarczy zwykły kuchenny blender, woda z kranu, sitko oraz… stara gazeta i elektrośmieci.
Skąd pomysł na tak nietypowe składniki? Naukowcy wzięli na warsztat graphite, czyli grafit używany m.in. w radiatorach odprowadzających ciepło w smartfonach i laptopach. Kiedy sprzęt trafia na śmietnik, ten cenny surowiec marnuje się w masie 62 milionów ton e-odpadów generowanych globalnie w ciągu roku.
Jak działa ten kuchenny proces?
Chemicznie rzecz biorąc, grafit z elektrośmieci to dokładnie to samo, z czego buduje się strukturę grafenu – pojedyncze warstwy węgla ułożone jak talie kart. Aby je rozerwać, naukowcy użyli techniki zwanej eksfoliacją w fazie cieczowej:
- Grafitowy materiał trafia do blendera wypełnionego zwykłą wodą z kranu.
- Ostrza urządzenia generują potężne siły ścinające, które rozwarstwiają cząstki.
- Największym wyzwaniem jest zapobieganie ponownemu sklejaniu się uwolnionych płatków grafenu.
I tu pojawia się kluczowy element całej układanki – stara gazeta. Zmiksowany, celulozowy miąższ z makulatury zadziałał jako idealny, naturalny stabilizator. Bez niego cząstki opadałyby na dno w kilka minut; z dodatkiem celulozy zawiesina zachowuje stabilność przez długie godziny.
Źródło: GeekWeek w INTERIA.PL – technologie, nauka, lifestyle i podróże
KOMENTARZE