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用食用油能做出石墨烯?

科普小知识2022-06-03 05:26:45
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用食用油能做出石墨烯?

研究人员已经找到了一种方法,将日常生活中廉价易得的食用油转化成奇妙的石墨烯,这可以大大降低备受争议的纳米材料石墨烯的生产成本。

石墨烯是一种具有惊人性质的物质。它只有一层碳原子,硬度是钢的200倍。它比钻石更硬,但同时又有令人难以置信的灵活性。在某些条件下,它甚至可以被转换成超导体,让零质量的高速电子以零电阻通过。

这表明用这种材料生产更好的电子产品、更高效的太阳能电池,甚至可以用于医学是可能的。

去年的一项研究表明,石墨烯可以将手机的电池寿命延长25%,而且这种材料还具有在稀薄空气中提取燃料的潜力。

然而,这些应用受到实际情况的限制。事实上,石墨烯通常需要在高温和真空条件下纯化和制造,这导致其非常昂贵的成本。

除非能找到一种更具成本效益的方法来大规模生产这种非凡的材料,否则石墨烯在实验室将受到极大的限制。

然而,澳大利亚科学家现在能够在正常的空气条件下用廉价的食用油制造石墨烯。

澳大利亚联邦科学和工业研究组织的韩昭君博士说:“这种在室温下制造石墨烯的方法更快、更简单、更安全、更具可扩展性,并且集成性好。”

“我们独特的技术有望降低石墨烯的生产成本,并进一步扩大其商业用途。”

该团队称这项技术为“石墨空气”,只需在管式炉中加热大豆油约30分钟,将其分解成碳结构单元。

碳结构单元形成后,在由镍制成的金属箔上快速冷却,然后扩散到金属箔表面,形成厚度仅为1纳米的石墨烯薄膜。

与其他方法相比,这种方法不仅更便宜,更简单,而且生产速度更快。真空下生产石墨烯需要几个小时(这种方法只需要30分钟)。

韩昭君告诉澳大利亚广播公司,这项技术可以将石墨烯的生产成本降低10倍。

不仅如此,它还提供了一个回收可再生废弃食用油的选择。

“我们可以回收废弃的废油,并将其转化为有用的物质,”该团队的另一名研究员徐·东寒博士(韩国籍)说。

现在的问题是这项新技术能否普及。毕竟,找到一种可以大规模生产石墨烯的方法是一件很棒的事情,但是今天在薄膜上生产的石墨烯只有2到5厘米大。

研究小组称,这项技术生产的最大石墨烯薄膜只有信用卡大小。

为了让石墨烯真正在商业上发光,研究人员需要制造比现有石墨烯更大的石墨烯薄膜。

“这项技术有很大的潜力,”澳大利亚卧龙岗大学石墨烯研究专家大卫·官告诉澳大利亚广播公司,尽管他没有参与。

“但问题是,在这样的密封条件下,同样经济适用的方法是否可以用来制造和加工方形理论的薄膜。”

该团队正在寻找合作伙伴,以实现在商业上开发新技术用途的目标。

但他们不是唯一的研究团队。就在上周,堪萨斯州立大学的一个研究小组申请了一项生产石墨烯的简单技术的专利。该技术可以仅使用碳氢化合物气体、氧气和火花塞生产石墨烯,并且不需要真空条件。

时间将见证他们是否能使用这种方法来更有效地制造所需的石墨烯薄膜,但是知道这些结果是令人欣慰的,因为全世界的研究人员都在试图找到一种方法来将这种不可思议的材料从实验室中取出并带入我们的生活。

蝌蚪工作人员从科学警报编译,翻译土豆同学,转载必须授权。