Γραφένιο στο μπλέντερ ανοίγει το δρόμο για μαζική παραγωγή

0
171

Μικροσκοπικά φύλλα γραφενίου με τη βοήθεια ενός μπλέντερ κατασκεύασε επιστημονική ομάδα Ιρλανδών και Άγγλων ερευνητών.

Ως πρώτη ύλη για την κατασκευή του γραφενίου χρησιμοποιήθηκε σκόνη γραφίτη, από τον οποίο προέρχονται και οι μύτες των μολυβιών, ο οποίος αναμείχθηκε στο μπλέντερ με νερό και λίγο υγρό καθαρισμού πιάτων.

Αποτέλεσμα ήταν να παραχθούν λεπτά φύλλα γραφενίου, πάχους περίπου ενός νανομέτρου (δισεκατομμυριοστού του μέτρου) και μήκους 100 νανομέτρων το καθένα.

Τα φύλλα γραφενίου αιωρούνταν μέσα στο υγρό και προήλθαν από τη διάσπαση του γραφίτη από τις λεπίδες του μπλέντερ σε στρώματα γραφενίου δίχως να διαταραχθεί η δισδιάστατη δομή του.

Το γραφένιο ανακαλύφθηκε το 2004 και αποτελείται από ένα μοναδικό στρώμα από άτομα άνθρακα γεγονός που το καθιστά το λεπτότερο υλικό που κατασκευάστηκε ποτέ,με τεράστιες προοπτικές, από εφαρμογή στους ηλεκτρονικούς υπολογιστές και τα φωτοβολταϊκά μέχρι την ιατρική. Διαδοχικά άτομα άνθρακα είναι διατεταγμένα σε μορφή δικτυωτού πλέγματος. Είναι διαφανές αλλά πιο ισχυρό και από τον χάλυβα.

Το σημαντικότερο βήμα για την παραγωγή του γραφενίου έγινε από τους Andre Geim και Kostya Novoselov το 2004 στο Πανεπιστήμιο του Μάντσεστερ, όταν κατάφεραν να εξάγουν μονοατομικού πάχους κρυσταλλίτες (γραφένιο) από ακατέργαστο γραφίτη. Οι δύο επιστήμονες τιμήθηκαν με το Νόμπελ Φυσικής το 2010.

Ωστόσο, μέχρι στιγμής έχει αποδειχτεί δύσκολη η μαζική παραγωγή του σε βιομηχανική κλίμακα.

Στοίχημα των επιστημόνων είναι να παράξουν μεγάλες ποσότητες χωρίς ελαττώματα στη μοριακή δομή καθώς παράγονται είτε μικρές ποσότητες γραφένιου υψηλής ποιότητας (λιγότερο από μισό γραμμάριο την ώρα), είτε μεγάλες ποσότητες αλλά με ελαττώματα. Αρκετοί πάντως πιστεύουν ότι κάποια στιγμή το γραφένιο θα αντικαταστήσει τους ημιαγωγούς από πυρίτιο, που σήμερα κυριαρχούν στη βιομηχανία ηλεκτρονικών και υπολογιστών.

Μερικές από τις εφαρμογές του γραφενίου είναι στα φωτοβολταϊκά, στα κυκλώματα ηλεκτρονικών υπολογιστών, στην κατασκευή χαρτιού, στις οθόνες, στις συσκευασίες και αλλού.

Οι επιστήμονες  έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο περιοδικό για νέα υλικά «Nature Materials».

econews

Σχόλια