Вчені навчилися сміття перетворювати в графен

Наука зазвичай виступає як антонім чаклунства і магії. Однак навіть Румпельштільцхен — карлик-чарівник, що вміє перетворювати солому в золото — був би вражений тим, до чого додумалися сучасні вчені.

Дослідники з Університету Райса повідомляють, що вони можуть перетворити будь-яке сміття, що містить вуглець (від харчових відходів до старих покришок) в графен. Нагадаємо, що графен являє собою листи атомів чистого вуглецю товщиною всього в один атом. Завдяки ряду дивовижних властивостей його часто називають «матеріалом майбутнього» і вже сьогодні вироби та композити на основі графену широко використовуються у всіх сферах промисловості та науки, інформує Ukr.Media.

Чому це відкриття таке важливе? Сучасні методи дозволяють отримати незначну (у порівнянні з потребами людства) кількість цього матеріалу з відповідною структурою. Як альтернатива — збільшення загального числа графену при помітному зниженні його якості. Однак, завдяки новій методиці вчені вже виробляють до кілограма графену відмінної якості в день буквально зі сміття, і це дуже значна цифра.

Завдяки тому, що тонкі листи атомів вуглецю розташовані як дротяна сітка, графен міцніший сталі, проводить електрику і тепло краще, ніж мідь, а також може служити непроникним бар'єром, що запобігає іржавіння металів. Але з моменту його відкриття у 2004 році високоякісний графен — чи окремі аркуші, або кілька складених разом шарів — залишається дорогим у виробництві та очищення в промислових масштабах. Це не так критично для створення мініатюрних пристроїв, таких як швидкісні транзистори та ефективні світлодіоди. Однак сучасні методи, які отримують графен шляхом осадження з пари, занадто дорогі для виробничих програм з великим об'ємом. А підходи з більш високою пропускною здатністю, такі як відшарування одноатомних листів від шматків мінерального графіту, дають «плями», що складаються з безлічі шарів графену, які роблять матеріал малопридатним для більшості операцій.

До речі, у 2018 році фізик з Університету Ексетера, повідомив, що додавання графену в бетон, більш ніж подвоїло його міцність на стиснення. Експерименти з турбостатичною формою речовини лише закріпили результат. Варто додати в бетон всього 0,05% по об'єму графену, отриманого методом миттєвого випаровування, як міцність на стиск зросла на 25%. А графен, доданий до звичайного пластику збільшив його міцність на 250%! Так що не виключено, що супер-міцні будівлі майбутнього теж будуть виготовлені з матеріалів на основі графенових включень.