Вчені з Університету Кордови представили новий прототип, який може стати значним кроком на шляху масового виробництва графена. Цей матеріал, вперше синтезований у 2004 році, має унікальні властивості, такі як висока міцність, гнучкість і легкість. Однак досі не існує дешевого та стійкого методу його виробництва у промислових масштабах.
Нове дослідження, опубліковане в журналі Chemical Engineering Journal, представляє технологічну розробку, яка збільшує виробництво графену більш ніж на 22%, зберігаючи високу якість. Ця розробка заснована на плазмовій технології, яка використовує частково іонізований газ для розщеплення органічних молекул та створення графену.
Однією з ключових переваг плазмової технології є її енергетичне середовище, яке дозволяє легко розщеплювати органічні молекули. Команда використовувала цю технологію для розщеплення етанолу та перегрупування атомів вуглецю молекули, що призвело до створення графену.
Новаторським досягненням дослідження є оптимізація енергоспоживання процесу, що дозволило збільшити виробництво графену. Попередні дослідження групи показали, що майже 43% енергії, що поставляється, розсіювалося і «витрачало даремно». Щоб уникнути цієї втрати енергії, дослідники збудували навколо плазми клітину Фарадея — металеву сітку, яка діє як електромагнітний екран.
Завдяки цьому екрануванню, яке максимально використовує енергію плазми, виробництво графену збільшилося з 4,3 міліграма за хвилину до 5,2 міліграма за той же час і потужність. Дослідження було проведено групою Лабораторії плазмових інновацій Університету Кордови у співпраці з Хімічним інститутом енергетики та довкілля (IQUEMA), який частково відповідав за оцінку якості виробленого графену.
За словами провідного автора дослідження Франсіско Хав’єра Моралеса, «плазмова технологія є високоенергетичним середовищем, здатним легко розщеплювати органічні молекули». Головний дослідник групи Росіо Рінкон зазначила: «попередні дослідження групи показали, що майже 43% енергії, що поставляється, розсіювалося і йшло даремно, ми змогли уникнути цієї втрати енергії за допомогою нової технології».