石墨烯的新生:鋼強度不夠,食用油來湊


材料牛注:石墨烯的強度比鋼鐵強很多,但是生產成本和產率差強人意。近日,澳大利亞的科學家利用廢棄食用油成功生產出石墨烯,為這種神奇材料的平民化和商業化鋪平道路。

澳大利亞科學家探索出一種新方法,可以用廢棄的食用油生產可謂人類世界強度最大的材料——石墨烯。這項突破可以使得這種神奇材料的生產成本大幅降低。

石墨烯作為碳原子組成的六角晶格結構,只有原子尺寸的厚度,但是強度十分驚人,包裝膜這么厚的一個石墨烯薄層可以承擔一只大象的重量。據估計,石墨烯的強度比鋼鐵大200倍,比鉆石更堅硬,同時其柔韌性卻出奇得好。在某些情況下,石墨烯可以替代半導體的性能,意味著它可以零電阻負載電流。如此優良性質的集中體,如今從食用油,更具體來說是豆油中,就可以提取到。

該項成果發表于Nature Communications,論文的共同作者Dong Han Seo博士說道:“我們如今可以做到挽救使用后的食用油被廢棄的命運,并將其改造為一種有用的材料。”

這項技術被稱為 GraphAir技術,卻是出奇地簡單。首先需要在爐中加熱豆油使其分解成碳組分,大概需要30分鐘。這種粘性物在鎳箔上被迅速冷卻,同時分解為1納米厚的石墨烯組成的剃刀片狀的薄膜。

技術突破在于整個過程在常溫下就可以實現,而通常的石墨烯生產條件十分苛刻:高溫、零雜質(相比之下廢棄食用油臟兮兮的)。因此,能夠利用廉價、未純化的材料,在相對短的時間內生產出石墨烯,意味著石墨烯即將可以成為一種物美價廉的實用產品。

“我們這種獨特的技術有望降低生產石墨烯的成本,并且提升應用價值。”研究人員Zhao?Jun說。從另一方面,這項技術也為廢棄食用油找到了可持續利用的方法。

目前為止,科學家利用這種技術生產出的石墨烯最大面積只有一張信用卡大小,所以在達到工業可利用的水平之前,需要把生產產品的尺寸放大。雖然科學家還未實現這一步,但是團隊已經開始尋找可以實現商業化生產的方式,以此加速這一目標的達成。

期待著不久之后,石墨烯這種材料就可以成為科技產品和生活用品中的一個不可缺少的角色。那時,你就要對鍋里的食用油另眼相看啦。

原文鏈接:Scientists transform used cooking oil into material that's?stronger than steel.

文獻鏈接:Single-step ambient-air synthesis of graphene from renewable precursors as electrochemical genosensor.

本文由材料人編輯部月亮提供素材,范鈴羚編譯,劉宇龍審核,點我加入材料人編輯部

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