Графен з деревини може допомогти вирішити проблему електронних відходів

Коли ви думаєте про електричні надпровідники, перший матеріал, який спадає на думку, швидше за все, не є деревиною. Однак незабаром це може змінитися завдяки новаторській роботі вчених з Університету Райса, які успішно перетворили деревину на електричний провідник, перетворивши її поверхню на універсальний диво-матеріал – графен.

Для цього команда під керівництвом хіміка Джеймса Тура використала промисловий лазер для нанесення тонкоплівкового малюнка на блок сосни. Конкретний візерунок – це так званий лазерно-індукований графен (LIG), метод створення гнучких, візерункових листів багатошарового графену без необхідності використання гарячих печей і контрольованих середовищ. Він був відкритий в Райсі в 2014 році, але спочатку застосовувався лише до листів недорогого пластику під назвою поліімід. Це перший випадок, коли технологія була застосована до деревини. Сосна працює як замінник полііміду через схожу механічну структуру, завдяки органічному полімеру під назвою лігнін.

Процес LIG (або, в даному випадку, графен, індукований сосновим лазером, також відомий як P-LIG) здійснюється в інертній атмосфері аргону або водню. Відсутність кисню означає, що тепло від лазера не спалює сосну, а перетворює її поверхню на зморшкуваті пластівці графенової піни, пов’язані з поверхнею деревини. Після експериментів було виявлено, що 70-відсоткова потужність лазера є оптимальною для отримання графену найвищої якості.

• Редагувати, скасувати: Тимчасове редагування генів може допомогти вирішити проблему комарів
• Сполучені Штати мають колосальну проблему з електронними відходами. Ось чому
• Розумна топологія означає, що цей 3D-друкований полімер досить міцний, щоб зупинити кулю

Графен, індукований лазером

У порівнянні з поліімідом, перевага перетворення деревини на графен полягає в тому, що деревина є багатим і поновлюваним ресурсом. Враховуючи дивовижну кількість потенційних застосувань графену – від підсвічування структурних дефектів у будівлях до створення нових типів динаміків і, так, виявлення раку – це може виявитися значним проривом.

Проте наразі, схоже, основне застосування, в якому зацікавлені дослідники з Райс, пов’язане з електронікою. Зокрема, вони сподіваються використати провідні властивості графену, індукованого сосновим лазером, для створення суперконденсаторів для зберігання енергії. Зважаючи на величезну кількість електронних відходів, які виробляються щороку, ідея біорозкладної, екологічно чистої дерев’яної електроніки має очевидні переваги. Коли проект просунеться трохи далі по лінії, хтось повинен зв’язати дослідників Райса з цими виробниками ПК з твердих порід деревини, негайно!

Стаття, що описує дослідження Університету Райса, нещодавно була опублікована в академічному журналі Rice University.

Source: digitaltrends.com