Графен своими руками

Содержание
  1. Как получить настоящий графен при помощи средства для моющих работ и кухонного блендера
  2. Как сделать графен с помощью блендера
  3. Получить графен также просто, как записать DVD диск!

Как получить настоящий графен при помощи средства для моющих работ и кухонного блендера

Графен своими руками

Первое – насыпьте в блендер чуть-чуть графитового порошка.

Прибавьте воды и средства для моющих работ, и смешайте это все на большой скорости. Поздравляем, вы только что получили супер-материал грядущего – графен.

Графен своими руками

Этот на изумление простой рецепт – самый лёгкий способ широкого производства чистого графена, плёнок углерода толщиной в один атом. Данный материал способен произвести революцию в индустрии электроники из-за его оригинальным электрическим и термическим особенностям.

Впрочем по сей день производство очень хорошего графена в огромном количестве было очень тяжелым процессом – лучшие лабораторные техники позволяли делать его со скоростью не больше половины грамма в час.
«Есть компании, которым удаётся делать графен в намного больших объёмах, но его качество совсем не замечательно», говорит Джонатан Колман из Колледжа Тринити, Дублин.

Команда Колмана обрела заказ от Thomas Swan – химической компании из Консетта, Англия, для разработки оптимального решения. Из старых работ им уже известно было, что графен можно получать из графита, так как тот практически состоит из слоёв графена, сложенных вместе как колода карт.

Команда поместила графитовый порошок и жидкий растворитель в лабораторную центрифугу и заставила её вращаться. Анализ при помощи электронного микроскопа показал, что таким вариантом вполне можно получать графен со скоростью около 5 граммов в час.

А Чтобы узнать, насколько масштабируем данный процесс, учёные перепробовали много типов моторов и растворителей. В результате они выявили, что простой кухонный блендер и средство для моющих работ Fairy аналогично справляются с данной работой.
Только одна техническая сложность использования такого способа дома состоит в том, что нужный объём средства для моющих работ зависит от параметров графитового порошка – к примеру, распределения размеров его зёрен, и наличия примесей.

А такие параметры можно определить исключительно с помощью продвинутого лабораторного оборудования. Также метод не воплощает весь графит в графен, так что в конце нужно каким-нибудь образом их поделить.

Однако, данный процесс очень хорошо масштабируется до отметки товарного производства – 10000-литровый танк с правильным типом мотора может делать 100 граммов чистого графена в час. И Thomas Swan уже начала работу над пилотной системой.

Как сделать графен с помощью блендера

Графен своими руками

Первые листы графена были получены при помощи скотча, который приклеивали к поверхности графита, чтобы разделить от него тоненькие слои.

Продолжая традиции «невысоких технологий» в изготовлении этого «чудо-материала», искатели из Тринити-колледжа в Дублине выдумали способ получения огромных количеств графена. Для этого необходим графит, стабилизирующий состав и блендер.
Разумеется, графен, получившийся таким вариантом, имеет мало общего с листами графена размерами с полупроводниковую пластину, которые выращиваются для применения в высокопроизводительной электронике Samsung, IBM и прочих компаний.

Когда идет речь о производстве графена, необходимо делать выбор — качество или кол-во. Но и очень маленькие хлопья графита, которые отслаиваются от зерен графита при перемешивании а потом отделяются центрифугированием, тоже найдут себе использование. Коллоидные растворы, содержащие такие хлопья, могут быть применены при изготовлении печатной электроники или проводящих покрытий.

Сами хлопья входят в состав композиционных материалов, улучшая их механичные, электрические или термические характеристики.
Есть ряд методов, часто применяемых для получения графена в условиях лаборатории. В их числе ультразвуковая обработка, приводящая более того результату — отделению хлопьев графена от частиц графита.

Впрочем такие способы тяжело масштабировать до промышленных объемов, в то время как смешивание дает возможность получать графен в на самом деле огромных количествах.
В собственной работе ученые отмечают, что самая маленькая скорость, которая нужна для «отшелушивания» графена, будет достигнута даже при помощи кухонного блендера. «Если вы попытаетесь повторить это дома, — пишет начальник исследовательской группы Джонатан Коулман, — вы можете применить [в качестве стабилизирующего состава] домашние ПАВ (к примеру, жидкость для мытья посуды).

Однако, я не уверен, что стал бы готовить пюре с помощью блендера, которым не так давно мешал графит».

Получить графен также просто, как записать DVD диск!

Графен своими руками

Получение графена, как оказалось, может быть достаточно простим процессом. Получить графен также просто, как записать DVD диск!

Графен – самый тонкий и надежный материал во вселенной, представляющий из себя двумерную аллотропную модификацию углерода. Исследования данного материала начались еще в середине прошлого столетия, но всемируную популярность у широкой публики данный материал получил в 2010 году, когда английские ученые российского происхождения получили Нобелевскую премию в области физики за успехи в области исследования этого материала.

По всей видимости это достижение не даёт покоя и иным ученым. Так самым последним известием в данной области стало заявление ряда американских ученых про то, что получение графена в скором времени станет еще легче.

Известно, что искатели пошли по очень неповторимому пути – они стали ставить опыты с пленками оксида графена восстонавливая его с помощью простого DVD-рекордера!
Предполагается, что полученная подобным образом графеновая пленка может быть нанесена на субстракты, применяемые в изготовлении очень производительных эластичных конденсаторов, которые со своей стороны применяются в производстве эластичных мониторов и эластичных фотоэлектрических батарей.

Нужно сказать, что это направление считается достаточно интересным и многообещающим. В связи, с чем многие искатели по всему миру заняты поиском решения для изготовления более продуктивных электрохимических конденсаторов. Причина очень простая – эти, говоря иначе, «суперконденсаторы» обладают рядом очень перспективных параметров и возможностей.

В часности такие конденсаторы могут неоднократно подвергаться перезарядке, однако есть и минусы.
Но на данный момент такие конденсаторы обладают невысокими показателями плотностей мощности и энергии. Увеличение плотности мощности даст возможность расширить кол-во энергии на единицу времени, а увеличение плотности энергии даст возможность расширить длительность работы конденсатора.

Убрать данные проблемы и может графен.
Графен обладает очень большим коэффициентом проводимости электричества.

И для того, чтобы сделать «суперконденсатор» остаточно просто поместить графен в ортофосфорную кислоту, являющуюся электролитом. Это даст возможность создать новое поколение электрохимических конденсаторов – конденсаторов с довольно высоким критериями плотнотей мощности и энергии. К ключевым препятствиям на этом пути относят существующие трудности получения графена – часто получаемые слои графена связаны между собой, что существенно делает меньше площадь материала и оказывает влияние в конечном счете на электрические свойства.

Принимая к сведению изложенное выше вполне оправданным выглядет тот интерес, который вызвали последние достижения американского ученого Махера Эль-Кади и его группы. Искатели разработали новый и, нужно согласится, очень необычный способ болучения графена.

Своеобразным инструментом стал простой DVD-проигрыватель! Вначале на DVD-диск наносят слой полимерного материала, после слой оксида графена.

Обработанный диск помещают в обычнй DVD-рекордер, луч лазера считывателя которого и восстанавливает графен из его оксида. В результате слой полимера, с нанесённым на него слоем графена отсоединяется от поверхности диска.


Для того, дабы получить конкретно сам «суперконденсатор» пространство между 2-мя полученными листами графена наполняют ортофосфорной кислотой, являющегося электролитом.

Первые образцы нового электрохимического конденсатора, полученного сприменением графена, показали большую гибкость конструкции, а еще критерии продуктивности уже имеющихся и серийно выпускаемых изделий для хранения энергии. Если сравнивать с конденсатором на основе углерода, графеновый электрохимический конденсатор показал вдвое высокую плотность энергии и в 20 раз высокую плотность мощности.

Предполагается, что спецтехнология получения графена получит собственное практичное и очень активное использование в таких направлениях, как: питание эластичных мониторов; аккумуляторы, комбинированные с фотогальваническими элементами и множества иных.
Уникальность и перспективность нововй технологии создания «суперконденсаторов» подтвердил и ученый-химик Университета Дрекселя – Юри Гогоци.

Он подчеркнул, что сам факт столь существенного увеличения критериев плотностей электрической энергии и мощности уже считается серьезным прорывом, но та простота применяемой технологии – может как правило считаться как специфическая революция в индустрии!
Не смотря на полученные результаты, группа Эль-Кади продолжает собственную работу с еще большей интенсивностью.

Сейчас профессионалы работают над увеличением продуктивности при уменьшения расходов на получение графена по разработанной технологии. В последующем предполагается и коммерциализации инновационной разработки.

Как вязать арматуру
Вопросы о ремонте
0 0
Как выровнять стены гипсокартоном
Как заработать на гараже
Вопросы о ремонте
0 0
Комментариев нет, будьте первым кто его оставит

7 − 2 =