Графен

Впервые лист графена удалось создать в 2004 году. И вот уже больше 10 лет исследователи ищут способ, чтобы запустить массовое производство этого материала. Почему он такой важный? Из-за того, что способен улучшить совершенно все.

Графен позволяет рассчитывать на более быструю скорость интернета. Он в 100 раз прочнее чем сталь, так что может стать незаменимым материалом для строителей. Графен можно использовать как фильтр для воды, очистив с его помощью все океаны. Графен можно задействовать в производстве смартфонов, ведь он сделает их неуязвимыми к физическому воздействию. Более эффективными были бы батареи на основе графена.

Сложно пересчитать все области использования графена, ведь их слишком много. 

В один момент ученые научатся производить графен в больших количествах. Это станет началом второй промышленной революции, вследствие которой все вокруг нас будет сделано из графена.

Многие называют графен материалом будущего, ведь он обладает множеством уникальных свойств, однако есть у графена и существенный недостаток: производить его в больших количествах все еще очень дорого. И недавно исследователи из университета Райс представили лазерную технологию производства графена (laser-induced grapheme, сокращенно LIG), в которой в качестве сырья используется обычная древесина.

В новой технологии применяется свет промышленного лазера, настроенного определенным образом. Весь процесс проходит при комнатной температуре внутри герметичной камеры, в которой отсутствует воздух. Отсутствие кислорода препятствует горению древесины, а давление и параметры лазера приводят к тому, что на поверхности дерева образуется «графеновая пленка».

Ученые университета Райс остановили свой выбор на древесине не случайно, так как она богата лигниновой целлюлозой. С 2014 года эксперты выбирали вид дерева и остановили свой выбор на сосновой древесине, так как в ней содержание лигниновой целлюлозы наиболее высоко. Кроме того, ученые заметили, что изменение мощности лазера влияет на качество получаемого графена. Наилучшее качество материала получается при мощности промышленного лазера в 70% от исходной.

Используя новый метод, специалисты изготовили опытные образцы электродов, используемых для расщепления воды на кислород и водород, а также графеновые суперконденсаторы, способные накапливать большое количество энергии. Как рассказал Рукуан Йе из университета Райс,

«На наши графеновые электроды LIG для увеличения эффективности их работы были нанесены слои соединений кобальта, фосфора, никеля и железа, что сказалось в положительную сторону на продолжительности их работы. У этой технологии имеется очень широкий ряд областей применения. Ее можно будет использовать в технологиях сбора солнечной энергии, искусственного фотосинтеза и массе других областей».