المپياد جهاني شيمي
 تولید گرافن با استفاده از مخلوط کن
تولید گرافن با استفاده از مخلوط کنزنگ تفريح شيمي
ویژگی گرافن به عنوان یک ماده‌ی اعجاز آمیز به خوبی اثبات شده است.

 

 اما به نظر می‌رسد دانشمندان یک ویژگی دیگر به خواص جالب این ماده اضافه کرده‌اند: شما می‌توانید آن را با یک مخلوط کن بسازید! این کشف توسط تیمی از دانشمندان در کالج Trinity واقع در Dublin حاصل شده است که سعی در صنعتی کردن فرآیندی داشتند که منجر به کشف گرافن شده بود.

 

این ماده‌ی تک لایه با ضخامت اتمی از جنس کربن برای اولین بار توسط دو شیمی‌دان از دانشگاه منچستر تولید شد. آنها با روش lo-fi ورق‌های این ماده را از پودر گرافیت (ماده‌ای که در نوک مداد به کار می‌رود.) توسط چسب sellotape جدا کردند.

 

 

 

 

تیم تحقیقاتی Dublin سعی در سرعت بخشیدن به این فرآیند برشی با ترکیب پودر گرافیت، مایع ظرفشویی و آب و سپس قرار دادن آن در مخلوط کنی با قدرت بالا به مدت سی دقیقه در هر مرتبه داشتند. حاصل ماده‌ای سیاه حاوی دانه‌هایی در ابعاد میکرومتر از گرافن معلق در آب بود. 

 

اکنون قبل از آن که مشغول به ساخت گرافن شوید، دقت داشته باشید که تیم دانشمندان کالج Trinity که توسط Jonathan Coleman رهبری می‌شوند تأکید دارند که تعیین تناسب دقیق میان مواد شوینده و گرافن نیازمند طیف سنج آزمایشگاهی است. همچنین جداسازی ماده از محلول بسیار سخت‌تر از آن است که تصور می‌کنید.

 

 

 

محصول نهایی به کیفیت آنچه در آزمایشگاه‌ها تولید می‌شود نیست، اما این فرآیند می‌تواند بسیار مفید باشد. دانه‌های گرافن حاصل می‌توانند برای بسیاری از کاربردها از جمله تولید سریع‌تر قطعات الکترونیکی تا بطری‌های آب با مصرف کمتر پلاستیک که عمر مفید طولانی‌تری دارند به کار روند.

 

 

 

به گفته‌ی Andrea Ferrari متخصص حوزه‌ی گرافن در دانشگاه کمبریج، این یک گام مهم به جلو در راستای تولید انبوه و مقیاس پذیر گرافن است. کیفیت مواد تولید شده با این روش نزدیک به کیفیت ایده‌آل در مقاله‌های علمی نیست اما سرعت تولید ظاهراً صدها برابر بیشتر است.

 

 

در حال حاضر بازار تولید گرافن به دلیل سرمایه‌گذاری افراد در شرکت‌های مختلف بسیار پررونق است. با این وجود بسیاری از مواد تولید شده با کیفیت پایین و دارای نقص در ساختار اتمی هستند و یا آلاینده‌های شیمیایی کارآیی آنها را کاهش داده است.

 

 

 

مطالعات اولیه نشان می‌دهد که فرآیند Coleman می‌تواند از مخلوط کن آشپزخانه به ابعاد صنعتی ۱۰ هزار لیتر افزایش یابد، یعنی تولید صد گرم گرافن در هر ساعت. با توجه به اینکه نرخ تولید فعلی گرافن بیشتر از ۰.۴ گرم در ساعت نیست، این گام بسیار مهمی به جلو خواهد بود.

 

 

برای انجام این کار در منزل می‌توانید از یک ماده‌ی سورفاکتانت خانگی (مایع ظرفشویی) استفاده کنید. گرچه درست کردن یک مخلوط پر از گرافیت در خانه کار جالبی به نظر نمی‌رسد!


منبع:

 
منابع مفید: 


1394/7/26لينک مستقيم

نظر شما پس از تاييد در سايت قرار داده خواهد شد
نام :
پست الکترونيکي :
صفحه شخصي :
نظر:
تاییدانصراف
 المپياد شيمي

 

     

 

 

صفحه‌ي اصلي

     

 

راهنماي سايت

     

 

 

آموزش

     

 

بانك سوال

     

 

 

مسابقه

     

 

 

زنگ تفريح

     

 

 

مصاحبه و گزارش

     

 

 

معرفي كتاب

     

 

 

مشاوره

     

 

 

پرسش‌و‌پاسخ‌علمي

     

 

اخبار

 

فعاليت‌هاي علمي

 سايت‌هاي المپياد شيمي
 پيوندها
 بازديدها
كاربران غيرعضو آنلاينكاربران غيرعضو آنلاين:  3927
 كاربران عضو آنلاين:  0
  کل كاربران آنلاين:  3927