Wie man Graphen in einem Küchenmixer Nachrichten Blog machen
Atomare Auflösung, Rastertransmissionselektronenmikroskopische Aufnahme eines Teils einer Nanoschicht von Scher abgeblättert Graphen. Credit: Crann / SuperSTEM
Versuchen Sie nicht dieses zu Hause. Nein wirklich, nicht: es wird mit ziemlicher Sicherheit nicht funktionieren und Sie werden danach nicht mehr nutzen können Ihre Küchenmixer für Lebensmittel. Aber begraben in den ergänzenden Informationen eines Forschungspapiers veröffentlichte heute ein Hausrezept für die Herstellung von großen Mengen sauberen Flocken von Graphen.
Die Kohlenstoff-Blätter sind die weltweit dünnsten und stärksten Material; elektrisch leitfähig und flexibel; und kippte alles von Touchscreen-Displays auf der Wasseraufbereitung zu transformieren. Viele Forscher - darunter Jonathan Coleman am Trinity College Dublin - wurden Möglichkeiten der Jagd nach großen Mengen von guter Qualität Graphenflocken zu machen.
In Nature Materials. ein Team unter der Leitung von Coleman (und finanziert von der in Großbritannien ansässigen Firma Thomas Swan) beschreibt, wie sie eine High-Power nahmen (400 Watt) Küchenmixer und hatten einen halben Liter Wasser, 10 bis 25 Milliliter Reinigungsmittel und 20-50 g Graphitpulver (in Bleistiftminen gefunden). Sie drehten sich um die Maschine auf 10-30 Minuten. Das Ergebnis, das Team berichtet: eine große Anzahl von Mikrometer-Größe Flocken von Graphen, in dem Wasser suspendiert.
Coleman fügt hinzu, hastig, dass das Rezept ein empfindliches Gleichgewicht des Tensids und Graphit beinhaltet, die er noch nicht offenbart hat (diese Barriere abgebracht mich von dem Versuch, es aus, er ist eine detaillierte Küche Rezept für eine spätere Publikation vorbereiten). Und in seinem Labor, Zentrifugen, Elektronenmikroskopen und Spektrometer wurden auch die Graphen zu trennen und testen, das Ergebnis verwendet. In der Tat war das Küche-Mixer Rezept spät in der Studie als ein bisschen eines Gimmick hinzugefügt - wurde das Hauptwerk zunächst mit einem industriellen Mixer getan (im Bild).
Fünf Liter suspendiert Graphen (in einem Industriemixer). Credit: Crann.
„Es ist ein wichtiger Schritt nach vorn in Richtung billig und skalierbare Massenproduktion“, sagt Andrea Ferrari, ein Experte für Graphen an der University of Cambridge, UK. „Das Material ist von einer Qualität nahe den besten in der Literatur, aber mit Produktionsraten mehr hundert Mal offenbar höher.“
Obwohl Hunderte von Tonnen von Graphen sind bereits jedes Jahr produziert werden - und Sie können leicht einige Online kaufen - ihre Qualität ist variabel. Viele der Flocken im Speicher sind voll von Defekten oder mit Chemikalien erstickte, beeinflussen ihre Leitfähigkeit und andere Eigenschaften und sind Dutzende oder Hunderte von Schichten dick. „Die meisten Unternehmen Sachen verkaufen, dass ich nicht einmal Graphen nennen würde“, sagt Coleman.
Küchenmixer sind nicht die einzige Art und Weise angemessen hochwertige Flocken von Graphen zu erzeugen. Ferrari denkt immer noch, dass Ultraschall unter Verwendung von Graphit zu zerreißen bessere Materialien in einigen Fällen geben könnte. Und Xinliang Feng, vom Max-Planck-Institut für Polymerforschung in Mainz, Deutschland, sagt, dass seine jüngste Veröffentlichung im Journal of the American Chemical Society. weniger Schicht Graphen zu höheren Sätzen durch elektrochemische Mittel berichtet über einen Weg mit höherer Qualität zu produzieren. (Coleman weist darauf hin, dass Thomas Swan die Technik genommen haben weit jenseits dessen, was in der Zeitung berichtet wird.)
Mit anderen Worten, einen empfindlichen Dehnungssensor - Leitfähigkeitsänderungen, wie sie erstreckt sich in einer anderen Anwendung überhaupt, zugesetzt, um eine kleine Menge an Kautschuk mit einem Band, das erzeugt. Thomas Swan Commercial Manager, Andy Goodwin, erwähnt flexible, kostengünstige elektronische Displays; Graphenflocken sind auch zur Verwendung in Entsalzungsanlagen und sogar Kondome vorgeschlagen.