Nowy materiał naukowcy nazwali 3D-grafenem. O chińskim 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. Jedną z metod produkcji grafenu opracowali Polacy.
Dotychczas naukowcy łączyli grafen z dwuwymiarowym układem o grubości odpowiadającej pojedynczej warstwie atomów węgla. Takie ściśle dwuwymiarowe układy grafenowe to już jednak przeszłość, dzięki odkryciu naukowców z University of Science and Technology of China. Stworzyli oni technikę 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. Czy to koniec snów o polskim monopolu na grafen?
(ew/pap)