Мусор научились превращать в графен
Получение «вспышкового графена» в лаборатории
© Jeff Fitlow/Rice University
Исследователи из Университета Райса нашли способ превратить практически любое вещество, содержащее углерод, в графен. О разработке авторы сообщили в журнале Nature.
Во всем мире люди выбрасывают от 30 до 40% еды из-за ее порчи. А количество попадающего в окружающую среду пластика заставляет задуматься еще сильнее. Но теперь исследователи нашли способ превратить любое углеродсодержащее сырье в ценный графен, который затем можно использовать для укрепления строительных материалов и для других применений, которые он нашел за последние годы.
Созданный учеными метод позволяет практически мгновенно получать графен в больших объемах. Для этого ученые нагревают нужную смесь органических отходов до трех тысяч кельвинов за десять миллисекунд. Во время этого процесса образуется очень мало избыточного тепла, так как почти вся энергия расходуется на процесс пиролиза. Полученный таким образом материал называется «вспышковым графеном».
Во время разработанного процесса кроме целевого материала образуются также различные газы, такие как кислород и азот, которые затем можно улавливать и использовать в производственных целях. Ученые сообщают, что продукту не требуется никакой дополнительной очистки и он может сразу использоваться по своему назначению.
Однако, согласно исследованию, полученный материал имеет структуру, отличную от настоящего графена — дальний порядок в нем прослеживается хуже. Но для некоторых применений качество этого материала не очень важно. Этот недостаток с лихвой компенсирует выход продукта — для сажи и высокоуглеродистых материалов он может составлять от 80 до 90%, а чистота получаемого графена — до 99%.
По словам исследователей, самое главное возможное применение «вспышкового графена» — использование его в качестве добавки к конструкционным материалам, таким как бетон. Учитывая, что сегодня цена графена колеблется от 67 до 200 тысяч долларов за тонну, разработка американских ученых может позволить снизить его себестоимость в несколько десятков, а то и сотен раз. Теперь исследователи намерены усовершенствовать свой метод, чтобы производить по килограмму графена в день.
Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.