Balázs Richárd

Csináld magad grafén

Öntsünk némi grafitport egy turmixgépbe, adjunk hozzá vizet és mosogatószert, majd kapcsoljuk a legnagyobb fokozatra a konyhai eszközt. Az eredmény a csodaanyagnak tartott grafén.

Ez a meglepően egyszerű recept jelenleg a tiszta grafén, vagyis a mindössze egy atom vastagságú szénlapok előállításának a legegyszerűbb módja. A szokatlan elektromos és hővezetési tulajdonságokkal rendelkező graféntől várják az elektronikai ipar forradalmasítását, eddig azonban elég bonyolultnak tűnt a jó minőségű grafén nagy mennyiségeken történő előállítása - a legjobb laboratóriumi technikákkal is mindössze fél grammot sikerült összehozni óránként. "Vannak cégek, amik sokkal nagyobb mennyiségeket produkálnak, ez azonban a minőség rovására megy" - mondta Jonathan Coleman, a dublini Trinity College kutatója, az új módszer egyik kidolgozója.

Korábbi kutatásokból már kiderült, hogy a grafén lapok lefejthetők a grafitról, ezért Coleman csapata grafitport, valamint egy oldószert helyezett el egy laboratóriumi keverőben, majd elkezdték forgatni. Az elektronmikroszkópos elemzések megerősítették, sikerült grafént előállítaniuk, méghozzá óránként 5 grammot. A folyamat felnagyításához különböző forgató eszközöket és oldószereket próbáltak ki. Eredményeik szerint egy konyhai turmixgép, valamint egy brit mosogatószer, a Fairy Liquid tökéletesen megfelel a célnak. "Ha használhatunk egy egyszerű turmixgépet, miért használnánk drága felületaktív anyagot? Miért ne vehetnénk a legegyszerűbbet, ami szerintem a Fairy Liquid" - mondta Coleman.

Mindezek fényében is, a kutatók azt tanácsolják, hogy ne próbáljuk ki a módszert otthon. A mosogatószer pontos mennyisége a grafitpor tulajdonságaitól függ, például a szemcseméret eloszlástól és az esetleges szennyeződésektől. Ezeket csak fejlett laboratóriumi felszereléssel lehet megállapítani, emellett a módszer nem alakítja az összes grafitot grafénné, ezért a folyamat végén a két anyagot szét kell választani. "Otthon egy fekete folyadékot kapunk, tele grafénnel, de mi lesz ezután?" - magyarázta Coleman, akinek számításai szerint a technika leginkább ipari szinteken működik. Egy 10.000 literes kád és a megfelelő motor kombinálásával óránként 100 gramm grafén nyerhető ki. A brit vegyi anyagokat gyártó Thomas Swan cég már megkezdte egy tesztüzem kialakítását az írek tervei alapján.

Colemant felvillanyozta az olcsó, bőségesen rendelkezésre álló grafén tudományos potenciálja. Egy korábbi laboratóriumi kísérlet szerint egy csipetnyi grafén hozzáadásával egy adott poliészter erőssége 50 százalékkal növelhető, a grafén ugyanis az egyik legerősebb anyag. Az új gyártási mód elegendő grafént eredményez az ipari folyamatokhoz történő felnagyításhoz, ami normál esetben több kilogramm nyersanyagot igényel.

Andrea Ferrari, a Cambridge Egyetem szakértője szerint a nagy mennyiségű, jó minőségű grafén előállítása hasznos, de nem létfontosságú. Az alacsonyabb minőségű grafén könnyebben kapcsolódik más molekulákhoz, ezáltal alkalmasabb akkuk, vagy kompozit anyagok előállításához. A módszer egyszerűsége mindenesetre a grafén eredeti kinyerését tükrözi vissza. A Nobel-díjjal jutalmazott Andre Geim és Konstantin Novoselov ragasztószalagot és egy ceruzát használtak.

Hozzászólások

A témához csak regisztrált és bejelentkezett látogatók szólhatnak hozzá!
Bejelentkezéshez klikk ide
(Regisztráció a fórum nyitóoldalán)
Nem érkezett még hozzászólás. Legyél Te az első!