Потенциал однослойного материала графена для промышленности сложно переоценить, но методы его производства еще далеки от совершенства. Американские ученые сообщили о прорыве в этой области.
Благодаря высокой тепло- и электропроводности, невероятной прочности и гибкости графен уже завоевал звание чудо-материала XXI века. Один из основных методов производства одноатомных листов графена – химическое осаждение из паровой фазы, когда источник углерода – обычно это метан – закачивается в камеру и запускает химическую реакцию, в результате которой тонкий слой графена остается на поверхности субстрата.
Это трудоемкий и дорогой процесс – рыночная цена графена колеблется от $67 000 до $200 000 за тонну, говорит Джеймс Тур, химик из Университета Райса. Он руководит командой ученых, которые разрабатывают новый способ создания чудо-материала из отходов производства, сообщает Science Daily.
В основе нового процесса нагрев джоулевым теплом, когда электрический ток проходит через проводящий материал для получения тепла. Если таким образом нагреть любой содержащий углерод материал до 3000 градусов Кельвина (или 2730 °C), он превращается в графеновые хлопья всего за 10 миллисекунд, а неуглеродные компоненты преобразуются в полезные газы.
Наиболее многообещающий аспект этой технологии в том, что для получения графеновых хлопьев сгодится всякий мусор - от банановой кожуры и других пищевых отходов до угля и пластика. А затраты на производство в разы меньше, чем у современных методов.
Сейчас команда Тура занята усовершенствованием технологии производства. В ближайшие два года они рассчитывают довести объемы до 1 кг продукта в день. На первом этапе они будут получать графеновые хлопья из угля.
