El material es de extrañar que puede hacer en su licuadora

En primer lugar, vierta un poco de polvo de grafito en una licuadora. Añadir agua y líquido para lavar platos, y se mezcla a alta velocidad. Felicitaciones, usted acaba de hacer el grafeno material de maravilla.

Esta sorprendentemente sencilla receta es ahora la forma más fácil de producir en masa de grafeno puro - láminas de carbono de sólo un átomo de espesor. El material se ha predicho para revolucionar la industria de la electrónica , sobre la base de sus propiedades eléctricas y térmicas inusuales. Pero hasta ahora, la fabricación de grafeno de alta calidad en grandes cantidades ha resultado difícil - las mejores técnicas de laboratorio manejan menos de medio gramo por hora.

"Hay empresas productoras de grafeno a tasas mucho más altas, pero la calidad no es excepcional", dice Jonathan Coleman del Trinity College de Dublín en Irlanda.

El equipo de Coleman fue contratado por Thomas Swan, una firma de productos químicos basados ​​en Consett, Reino Unido, para llegar a algo mejor. A partir de trabajos anteriores que sabían que es posible para esquilar grafeno a partir del grafito, la forma de carbono que se encuentra en la mina de lápiz. El grafito se hizo esencialmente a partir de láminas de grafeno apiladas juntas como una baraja de cartas, y deslizándolo de la manera correcta puede separar las capas.

batido de carbono

El equipo puso polvo de grafito y un fluido disolvente en un mezclador de laboratorio y la puso a girar. El análisis con un microscopio electrónico confirmó que habían producido grafeno a una velocidad de alrededor de 5 gramos por hora. Para averiguar qué tan bien el proceso podría escalar, se probaron diferentes tipos de motores y disolventes. Ellos descubrieron que una batidora de cocina y Fairy Liquid, una marca británica de líquido para lavar platos, también harían el trabajo.

"Si está utilizando una licuadora, ¿por qué utilizar un surfactante caros de lujo? ¿Por qué no usar el surfactante más simple que hay, y supongo que es Fairy Liquid ", dice Coleman.

Aún así, Coleman dice que es posible que no desee probar esto en casa. La cantidad exacta de líquido para lavar platos requerido depende de las propiedades del polvo de grafito, tales como la distribución del tamaño de los granos y si cualquier material distintos de carbono están contaminando la muestra. Estos sólo pueden ser determinados utilizando equipos de laboratorio avanzado. El método también no convertir todo el grafito para el grafeno, por lo que los dos materiales tienen que ser separados después.

"Es un experimento divertido, pero no sería llegar muy lejos", dice Colman. "? Usted puede hacer líquido negro lleno de grafeno, pero ¿cuál es el siguiente paso" En cambio, los cálculos del equipo sugieren que la técnica es escalable a nivel industrial - una cuba de 10.000 litros con el motor derecho podría producir 100 gramos por hora. Thomas cisne ya ha comenzado a trabajar en un sistema piloto.

defectos útiles

Coleman está muy entusiasmado con el potencial científico de grafeno barato, abundante. Por ejemplo, un experimento de laboratorio anterior mostró que la adición de un poco de grafeno a un tipo de poliéster aumentó su fuerza en un 50 por ciento, ya que el grafeno es uno de los materiales más resistentes conocidos . El nuevo método de producción produciría suficiente grafeno a escala esto para procesos industriales, que normalmente implican kilogramos de materia prima.

Andrea Ferrari en la Universidad de Cambridge dice que la capacidad de producir grandes cantidades de grafeno de alta calidad es útil, pero no esencial para todas las aplicaciones. El grafeno con defectos se une más fácilmente a otras moléculas, lo que es adecuado para el desarrollo de baterías o materiales compuestos.

Sin embargo, la simplicidad del método se hace eco del aislamiento original de grafeno de Andre Geim y Konstantin Novoselov de la Universidad de Manchester.Ellos usaron cinta adhesiva y un lápiz, un método que les ganó el Premio Nobel en 2010.

"Nuestros planes iniciales de aumento de escala en retrospectiva eran terriblemente complicado, que resultó ser innecesaria", dice Coleman. "Tal vez estamos mal en cuenta de lo simple las cosas pueden ser."