Naukowcy z Chin znaleźli sposób na grafen w wersji 3D :: Artykuły / Polski Serwis Naukowy

Polecamy również:

Szósta, międzynarodowa konferencja poświęcona nauce podstawowej nt. grafenu i zastosowań urządzeń na bazie grafenu, Delft, Holandia

Prof. Langer o Noblu dla badaczy grafenu: nagroda im się należała

Nowy 10-letni plan dotyczący grafenu o wartości miliarda euro

Resort gospodarki będzie wspomagał szukanie zastosowań dla grafenu

Nobel z fizyki za odkrycie grafenu

Polacy mają patent na wytwarzanie grafenu

Płatki grafenu, czyli atomowej grubości płaszczyzny utworzone z atomów węgla można w stosunkowo łagodnych warunkach przekształcić w trójwymiarowe struktury utworzone z fragmentów grafemu - udowodnili chińscy badacze. Nowy materiał naukowcy nazwali 3D-grafenem. O ich odkryciu informuje "Nanoscale".

Grafren można wytworzyć niemal wszędzie. Wystarczy do tego kawałek taśmy klejącej, grafit i nieco cierpliwości niezbędnej do wielokrotnego naklejania i zrywania taśmy z płatkami grafenu z powierzchni grafitu. Jest to oczywiście technika mało wydajna, która zastąpiona została bardziej zaawansowanymi sposobami dającymi szansę na szybką i tanią produkcję tego ważnego dla nanotechnologii materiału.

Dotychczas naukowcy łączyli grafen z dwuwymiarowym układem o grubości odpowiadającej pojedynczej warstwie atomów węgla. Takie ściśle dwuwymiarowe układy grafenowe to już przeszłość, dzięki odkryciu przez naukowców z University of Science and Technology of China techniki tworzenia trójwymiarowych struktur grafenowych.

Procedura syntezy jest dość prosta, co więcej, dominuje w niej proces samoorganizacji, czyli cała reakcja zachodzi samoczynnie.

Do kolby o odpowiednim kształcie, która pełni jednocześnie rolę formy warunkującej końcowy kształt 3D-grafenu, należy wlać wodną zawiesinę wcześniej przygotowanych płatków tlenku grafenu oraz dodać jeden z łagodnych czynników redukujących: siarczyn sodu, siarczek sodu czy też witaminę C oraz hydrochinon. Całość należy podgrzać do temperatury 95 st. Celsjusza nie mieszając i utrzymując ciśnienie atmosferyczne.

W takich warunkach następuje reakcja redukcji powierzchni tlenku grafenu oraz uruchamia się proces samoorganizacji, dzięki któremu przez trzy kolejne godziny następuje przekształcenie dwuwymiarowych grafenowych układów w jedną, porowatą trójwymiarową grafenową strukturę.

Nowo wytworzony materiał został przetestowany przez naukowców, dzięki czemu wiadomo, że doskonale przewodzi prąd elektryczny, zachowując jednocześnie bardzo dobre właściwości mechaniczne oraz termiczną stabilność.

Ponieważ wytworzony materiał jest zupełnie nowy i nieznane są jego właściwości fizykochemiczne, nie do końca jeszcze wiadomo, do czego będzie można użyć 3D-grafen. Z tego powodu obecnie naukowcy koncentrują się na znalezieniu zastosowania dla trójwymiarowej wersji grafenu.

Badacze przewidują skuteczne zastosowanie 3D-grafenu w elektronice przyszłości, do magazynowania energii elektrycznej (superkondensatory), wodoru, przy tworzeniu biosensorów oraz jako nośnik katalizatorów.

PAP - Nauka w Polsce

klg/ agt/

komentuj publikację

Czy wiesz że...?

wersja BETA

Grafan - związek chemiczny, substancja będąca modyfikacją grafenu. Jest to uwodorniony grafen. Transformacja ta czyni bardzo silnie przewodzący grafen izolatorem. pełny tekst

Nanorurki - struktury nadcząsteczkowe, mające postać pustych w środku walców. Współcześnie najlepiej poznane są nanorurki węglowe, których ścianki zbudowane są ze zwiniętego grafenu (jednoatomowej warstwy grafitu). Istnieją jednak także nieorganiczne nanorurki (m.in utworzone z siarczku wolframu) oraz nanorurki utworzone z DNA. pełny tekst

Moduł "Czy wiesz że...?" (wersja testowa, beta): definicje/pojęcia wygenerowane w obrębie tego modułu pochodzą z Wikipedii i udostępniane są na licencji Creative Commons: uznanie autorstwa, na tych samych warunkach, z możliwością obowiązywania dodatkowych ograniczeń. Dostęp do pełnej wersji każdego hasła (oraz dokładnch informacji na temat licencji, autora oraz edycji) możliwy jest po kliknięciu w odnośnik opisany jako "pełny tekst".