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比鋼還要硬200倍的石墨烯,澳洲科學家竟然用大豆油製造出來了


澳洲科學家Dong Han Seo研究出利用大豆油製作石墨烯的方法。
論文第一作者 Dong Han Seo 博士介紹,甚至廢棄食用油也可以提煉出石墨烯。圖片來源:CSIRO官方網站

澳洲最大的科研機構聯邦科學與工業研究組織(CSIRO)近日宣布,通過一種名為「GraphAir」的創新技術,該機構的科學家得以利用廉價易得的大豆油、甚至其它廚餘廢油製造出石墨烯,使得大規模生產這種新型材料成為可能。關於該技術的論文已經發表於學術雜誌《自然》子刊《自然-通訊》(Nature Communications)。

石墨烯是目前已知世界上最薄也最堅硬的納米材料。它的厚度僅為一個碳原子,但硬度卻是鋼的逾200倍,而密度僅為其六分之一。自2004年被證實存在後,這種高導電性、透明、可彎折的材料被認為將在電子產品、生物醫學設備、水淨化、傳感器、太陽能電池板等方面具有廣泛應用的潛力。

但據 CSIRO 科學家、參與研究的韓兆軍博士介紹,現階段的石墨烯生產,通常都需要真空、高温等條件。生產環境要求極為嚴苛,導致石墨烯造價昂貴,迄今無法被大規模應用。

750 美金
韓兆軍博士介紹,生產一片厚度為10厘米的石墨烯薄膜,其價格高達750美金。

韓兆軍表示,他們此次使用的 GraphAir 新技術,可以在室温條件下「更快、更簡單、更安全」地製造石墨烯,大幅度降低生產成本。據他介紹,在該技術的支持下,只要將大豆油這種可再生的自然材料放在管式爐中加熱約30分鐘,大豆油就會在由鎳製成的金屬箔片上分解成碳結構單元,並在迅速冷卻後形成石墨烯薄膜。

韓兆軍補充稱,和傳統方法相比,這種新方法還能夠控制石墨烯薄膜的厚度,根據需要製作出厚度為1層乃至30層以上的石墨烯。

而據論文第一作者、Dong Han Seo 博士介紹,團隊還成功將這種方法應用到其它可再生材料上,甚至包括燒烤或者烹飪剩下的廢棄食用油。他表示,這意味着「我們可以將本應扔掉的廢油轉換成有價值的東西」。

聲音

石墨烯的真正潛能只有在全新的應用領域裏才能充分展現:那些設計時就充分考慮了這一材料特性的產品,而不是用來替代現有產品裏的其它材料。

2012年,成功提煉石墨烯的英國物理學家諾沃肖洛夫在《自然》雜誌撰文,指出石墨烯雖然潛力巨大,但要實現它並不容易。

石墨烯一定會發揮巨大的作用,但是沒有理由認為它能成為神奇材料、改變整個世界。

著名科學作家 Philip Ball 在衞報撰文試圖為「石墨烯熱」降温

石墨烯

石墨烯(Graphene)是一種由碳原子以六角型組成、呈蜂巢晶格的平面薄膜,只有一個碳原子厚度的二維材料。石墨烯一直被認為是假設性的結構,無法單獨穩定存在,直至2004年,英國曼徹斯特大學物理學家安德烈·海姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫,成功在實驗中從石墨中分離出石墨烯,而證實它可以單獨存在,兩人也因「在二維石墨烯材料的開創性實驗」,共同獲得2010年諾貝爾物理學獎。(資料來自維基百科,百科內容以 CC BY-SA 3.0 授權)

來源:BBC新華社果殼網

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