Уже несколько лет мир говорит о колоссальном потенциале графена, но все мечты разбиваются о дороговизну этого материала. У человечества пока нет способа производить графен быстро, дешево и в больших объемах. Тем не менее, ученым из Университета Райса удалось совершить большой прорыв в этой области. Новая технология переработки позволяет дешево и эффективно превращать в графен практически любой углеродсодержащий мусор.
Сейчас одним из основных способов получения листов графена толщиной в один атом является химическое осаждение газообразного углерода. Для этого источник углерода (обычно, это метан) закачивают в камеру, вызывая химическую реакцию и формируя тонкий слой графена на поверхности подложки. Это трудоемкий и дорогостоящий процесс, при котором цена графена может достигать от $67 тыс. до $200 тыс. за тонну.
Новый метод Университета Райса предлагает использовать для создания графена эффект джоулева нагрева. Электрический ток пропускается через проводящий материал, генерируя при этом большое количество тепла. Если таким образом нагревать углеродсодержащие материалы до 3 тыс. градусов Кельвина (около 2,730 градусов Цельсия), эти материалы превращаются в графеновые хлопья. На все уходит около 10 миллисекунд. Неуглеродные элементы, которые могут содержаться в изначальном материале, просто испаряются.
Самое потрясающее в этой технологии - то, что в качестве сырья можно использовать широчайший спектр материалов. По словам ученых, подойдет все - от банановых шкурок и кусочков угля до автомобильных шин и разнообразных пластиков.
“Это очень важно! Человечество выбрасывает от 30 до 40 процентов всей еды, потому что она портится. Пластиковые отходы вообще являются проблемой всего мира. Мы же доказали, что любое твердое углеродистое вещество, включая пластмассовые отходы и резиновые шины, можно превратить в графен”, - говорит Джеймс Тур, химик Университета Райса и ведущий автор исследования.
Сейчас Тур и его команда дорабатывают свою технологию. В течение двух лет они намерены создать установку, которая позволит 1 килограмм графена в день. Подробное исследование опубликовано в журнале Nature.
Если хотите получать новости через мессенджер, подписывайтесь на новый Telegram-канал iGate
