تولید گرافن از صمغ درختان

توسط تیر 9, 1398 تیر ۱۱ام, ۱۳۹۸ اخبار فناوری

پژوهشگران استرالیایی موفق به استخراج صمغ درختان برای تولید گرافن با هزینه‌ای بسیار اندک و به شیوه‌ای ایمن تر شده اند.

گرافن باریک ترین و در عین حال مستحکم ترین ماده ای است که بشر تاکنون تولید کرده است. این ماده به علت استحکام، انعطاف پذیری، رسانا بودن و وزن کم کاربردهای بسیار متنوعی در صنایع مختلف دارد ولی هزینه تولید آن نسبتاً بالاست.

محققان دانشگاه RMIT استرالیا با همکاری پژوهشگران موسسه ملی تکنولوژی Warangle (هند) برای اولین بار موفق به تولید گرافن از صمغ درختان اوکالیپتوس شده اند. دکتر بارگاوا، سرپرست این گروه تحقیقاتی هزینه تولید گرافن به این روش را ۲۰۰ برابر کمتر از روشهای عادی تخمین زده است.

بارگاوا می گوید : “این روش در آینده هزینه تولید هر گرم گرافن را از ۱۰۰ دلار به ۵۰ سنت کاهش می‌دهد.”

وی می افزاید : “برای اولین بار است که از صمغ درخت اکالیپتوس برای تولید گرافن استفاده شده است. و ما هیجان زده ایم که این روش نه تنها کارآمد بود بلکه از نظر سازگاری با محیط زیست و هزینه تولید نسبت به روشهای پیشین یک روش بهینه است.”

یکی از روش‌های متداول برای تولید ورق‌های گرافن در مقیاس انبوه حذف اکسید از گرافیت با انجام واکنش‌های شیمیایی است. اما این مواد شیمیایی معمولاً سمی بوده و زندگی افراد و سلامت محیط زیست را تهدید می‌کنند. از همین رو محققان به برگ درختان اوکالیپتوس متوسل شده اند.

برگ‌های این درختان دارای غدد چربی زیادی است که به تولید صمغ‌های معطر می‌انجامد. چربی مذکور جلوی هجوم حشرات به درختان مذکور را می‌گیرد. اما می‌توان از همین چربی برای تولید گرافن استفاده کرد.

برای کاهش هزینه‌ها و افزایش سازگاری این روش تولید گرافن با محیط زیست از مواد شیمیایی مختلفی دیگری مانند کاتچین، اسید گالیک و اسید کافئیک هم استفاده می‌شود. واکنش شیمیایی مجموعه این مواد به تولید گرافن سبز می‌انجامد که هزینه کمتر، پایداری بیشتر و ایمنی بالاتری دارد.

ویژگی های متمایز گرافن، این ماده را به ماده مناسبی جهت تولید نانوالکترونیک های انعطاف پذیر، تراشه های قدرتمند کامپیوتری، پنل های خورشیدی، فیلترهای آب و بیوسنسورها تبدیل می کند. کاهش هزینه های تولید و زیست سازگار بودن این ماده موجب توسعه فناوری های مرتبط با این محصول خواهد شد.