ابداع خمیر بازی از جنس اکسید گرافین

موبنا – گروهی از پژوهشگران “دانشگاه نورث‌وسترن”(NU) آمریکا قصد دارند دنیای گرافین را متحول کنند. این گروه، “اکسید گرافین”(GO) را به یک خمیر بازی نرم و انعطاف‌پذیر تبدیل کرده‌اند که می‌توان بارها به آن شکل داد و یا آن را به شکل ساختارهای سه‌بعدی و مجزا درآورد.

شاید این خمیر موسوم به “گو دو”(GO dough)، یک اسباب‌بازی سرگرم‌کننده به نظر برسد اما کاربردهایی بیش از یک اسباب‌بازی دارد. این ماده قابل انعطاف می‌تواند بسیاری از مشکلات مربوط به صنعت ساخت گرافین را حل کند.

“جیاژینگ هوانگ”(Jiaxing Huang)، استاد مهندسی و علوم مواد دانشگاه نورث‌وسترن و سرپرست این پژوهش گفت: اکسید گرافین در حال حاضر به صورت جامدات و پودرهای خشک ذخیره می‌شود که مستعد سوختن هستند و یا باید به صورت رقیق درآیند که در این صورت، حجم آنها چند برابر می‌شود.

هوانگ در این بررسی، محموله‌ای شامل پنج کیلوگرم اکسید گرافین را به صورت ۵۰۰ لیتر مایع درآورد.

وی افزود: این میزان گرافین مایع باید با کامیون جا به جا می‌شد اما هنگامی که همین مقدار گرافین به شکل خمیر درآمد، حدود ۱۰ کیلوگرم وزن داشت و به تنهایی توانستم آن را حمل کنم.

اکسید گرافین که از اکسید گرافیت به دست می‌آید، گرافین را به یک ورقه ضخیم از جنس اتم یک لایه تبدیل می‌کند که به شکل قابل توجهی محکم و سبک است و می‌توان از آن در ذخیره برق و انرژی استفاده کرد.

گروه هوانگ، با افزودن مقدار بسیار زیادی اکسید گرافین به آب، “گو دو” را ابداع کردند. اگر آنها از افزودنی استفاده می‌کردند، باید فرآیند دیگری را برای حذف افزودنی پشت سر می‌گذاشتند تا اکسید گرافین را به صورت خالص درآورند.

هوانگ ادامه داد: شاید اضافه کردن افزودنی‌هایی مانند پلاستیک بتواند هر ماده‌ای را به شکل خمیر درآورد اما این افزودنی‌ها معمولاً ویژگی‌های ماده را به طور قابل توجهی تغییر می‌دهند.

خمیر به دست آمده را می‌توان به شکل جامدات فشرده‌ای درآورد که رسانا، از نظر شیمیایی بادوام و از نظر مکانیکی محکم هستند. افزودن آب بیشتر به خمیر نیز آن را به کیفیت مورد نظر می‌رساند.

با پردازش بیشتر گرافین می‌توان آن را به اکسید گرافین حجیم و مواد گرافینی با شکل‌های متفاوت تبدیل کرد که ریزساختار قابل تنظیمی دارند. هوانگ امیدوار است که کاربرد آسان این خمیر، گرافین را به ظرفیت قابل انتظار برای تبدیل شدن به یک ماده فوق‌العاده برساند.

وی افزود: رؤیای من این است که ورقه‌های گرافین در سطح گسترده، قابل دسترس باشند و بتوان از آنها مانند مواد دیگری از جمله پلاستیک، شیشه و فولاد، برای مهندسی مواد استفاده کرد. من امیدوارم “گو دو” بتواند به کاربرهای جدیدتر مواد مبتنی بر گرافین منجر شود.

این پژوهش، در مجله “Nature Communications” به چاپ رسید.

 منبع: ایسنا