В Уфимском межвузовском кампусе, в лаборатории, специализирующейся на углеродных материалах и спектроскопии УГНТУ, начинается этап разработки полупромышленного метода синтеза графена.
В настоящее время ведётся активный поиск оптимальных технологических параметров, с целью увеличения объёма производства высококачественного продукта. Графен отличается исключительной прочностью, эластичностью и электропроводностью, превосходящей аналогичные показатели для меди и стали. Это делает его необходимым для создания высокоскоростной электроники, лёгких и прочных материалов, инновационных аккумуляторных батарей и передовых медицинских технологий.
"Графен – это материал с уникальными свойствами, его производство из доступного нефтехимического сырья имеет стратегическое значение для промышленности нашей республики, особенно в текущей геополитической обстановке. Графен способен значительно улучшить характеристики битума, повысить прочность различных сплавов и найти применение во многих других областях. Я уверен, что работа в этой области принесёт весомые результаты", – заявил заместитель Премьер-министра Правительства Республики Башкортостан – министр промышленности, энергетики и инноваций Александр Шельдяев.
В отличие от традиционной сажи, графеновая сажа характеризуется уникальными свойствами. Она имеет наноструктуру с чрезвычайно малыми частицами, размером от 7 до 25 нанометров. Благодаря этому, графен легко распределяется в различных материалах. Добавление даже небольшого количества графена (от сотых долей процента) в такие материалы, как бетон, пластмассы или металлические сплавы, позволяет значительно улучшить их свойства, такие как плотность, износостойкость и устойчивость к нагрузкам и деформациям.
Графен может быть использован для повышения качества битумных материалов в дорожном строительстве, а также композиционных материалов на основе резины и пластика. Турбостратный тип графена применяется при изготовлении спортивного инвентаря (мячей, клюшек, покрытий), корпусов автомобилей и фюзеляжей самолётов. Использование графена в шинах способствует снижению их износа в 100 раз. Кроме того, он улучшает антикоррозионные свойства покрытий и увеличивает прочность сплавов.
Разработка уникальной установки для синтеза графена из углеродного сырья, превосходящей зарубежные аналоги (США и Китай), началась в УГНТУ два года назад. Установка представляет собой плазмотрон, использующий мощные импульсные разряды для создания электрического поля. В течение тысячных долей секунды формируется плазма с температурой до 5500°С (аналогично температуре поверхности Солнца в 5600°C). В этих условиях обычная сажа распадается на атомы углерода, из которых плазма формирует кристаллы графена. Процесс зависит от времени выдержки образца в плазме и мощности разряда. Лаборатория занимается оптимизацией параметров для получения графена высокого качества.
Источник: Правительство РБ.