Специалисты Северо-Западного университета в буквальном смысле переформируют мир графена. Команда университета превратила оксид графена в мягкую, пластичную, формуемую массу, которой можно придавать объемную форму и свободно менять ее.
С продуктом, получившим название «GO dough», можно поиграть, но это не просто пластилиновая игрушка. Этот пластичный материал решает несколько давних (а подчас и взрывоопасных) проблем в индустрии производства графена.
«В настоящее время оксид графена хранится в сухой твердой или порошковой форме и подвержен возгоранию», — говорит Цзясин Гуанг, ведущий специалист в данном исследовании. «Либо их приходится превращать в слабоконцентрированную суспензию, что увеличивает массу материала в сотни или тысячи раз».
Хуанг рассказал о своей недавней транспортировке 5 килограммов оксида графена, растворенного в 500 литрах жидкости. «Пришлось перевозить его в грузовике», — говорит он. «То же количество оксида графена в виде пластичной массы весило бы 10 килограмм, я бы и сам мог его нести».
Исследование опубликовано сегодня (24 января) в журнале Nature Communications. Хуанг является профессором материаловедения и технологии материалов в школе технических наук МакКормика при Северо-Западном университете.
Оксид графена, будучи продуктом окисления графита, зачастую используют для получения графена, углеродной пленки толщиной в один атом, характеризующейся выдающейся прочностью, легким весом и возможностью применения в электронике и аккумуляторах энергии.
Просто добавь воды
Команда Хуанга создала GO dough, добавив крайне высокую концентрацию оксида графена в воду. Если бы специалисты использовали связующие добавки, им пришлось бы в дальнейшем дополнительно обрабатывать материал для удаления этих добавок, чтобы вернуть оксид графена в чистом виде.
«Добавление таких связующих веществ, как пластмасса, может превратить в пластилин что угодно», — говорит Хуанг. «Но такие добавки часто существенно меняют свойства материала».
Полученной пластичной массе можно придать плотную твердую форму, обладающую электрической проводимостью, химической стабильностью и механической твердостью. Либо можно добавить больше воды, чтобы при необходимости превратить массу в высококачественную суспензию оксида графена. Массу можно также обработать для получения объемных материалов из оксида графена или графена разных форм с управляемыми микроструктурами. Хуанг надеется, что простота использования «GO dough» поможет графену стать суперматериалом, к чему у него давно есть потенциал.
«Я мечтаю сделать листы на основе графена широко доступным, легко используемым строительным материалом, подобно пластмассе, стеклу и стали», — говорит Хуанг. «Надеюсь, «GO dough» будет вдохновлять на создание новых вариантов применения материалов на основе графена, как пластилин вдохновляет детей на фантазию и творчество».
