To γραφένιο αποτελείται
από δισδιάστατα φύλλα
άνθρακα
Ερευνητές σε όλο τον κόσμο πασχίζουν να βρουν τρόπο να παράγουν μαζικά το γραφένιο, μια σχετικά νέα μορφή του άνθρακα, πιο σκληρή από το ατσάλι και πιο αγώγιμη από το χαλκό.
Το γραφένιο αποτελείται από άτομα άνθρακα που διατάσσονται όλα στο ίδιο επίπεδο και σχηματίζουν έτσι ένα φύλλο με πάχος ενός μόλις ατόμου. Τα φύλλα αυτά θα μπορούσαν μια μέρα να αντικαταστήσουν το πυρίτιο στην παραγωγή κυκλωμάτων, να αξιοποιηθούν σε ηλιακούς συλλέκτες υψηλής απόδοσης και να αποτελέσουν την πρώτη ύλη για υπερανθεκτικά νήματα και επιφάνειες.
Οι πρώτοι που απομόνωσαν το εξωτικό υλικό ήταν οι φυσικοί Αντρέ Γκέιμ και Κονσταντίν Νοβολέσοφ στη Βρετανία, οι οποίοι χρησιμοποίησαν μια απλή κολλητική ταινία για να αποσπάσουν φύλλα γραφένιου από κρυστάλλους γραφίτη. Η ανακάλυψη τιμήθηκε με το Νόμπελ Φυσικής του 2010, ωστόσο η μέθοδος της κολλητικής ταινίας δεν είναι δυνατό να εφαρμοστεί σε μεγάλη κλίμακα.
H επικρατέστερη από τις τεχνικές που έχουν προταθεί για μαζική παραγωγή αφορά την παραγωγή φύλλων οξειδίου του γραφενίου, το οποίο στη συνέχεια ανάγεται με χημικές μεθόδους ώστε να απομακρυνθεί το οξυγόνο και να μείνει καθαρό γραφένιο. Το πρόβλημα όμως είναι ότι οι αντιδράσεις αναγωγής απαιτούν δραστικά χημικά ή θέρμανση και μειώνουν την ποιότητα του παραγόμενου γραφένιου.
Τώρα ερευνητές στην Ιαπωνία αναφέρουν ότι ανέπτυξαν μια νέα μέθοδο για την παραγωγή Αυτό που δοκίμασαν ήταν να συλλέξουν δείγματα ιζημάτων από ένα γειτονικό ποτάμι στην περιοχή του Αΐτσι και να καλλιεργήσουν στο εργαστήριο τα αναερόβια βακτήρια της λάσπης.
Οι βακτηριακές καλλιέργειες αφέθηκαν στη συνέχεια να δράσουν πάνω σε φύλλα οξείδιου του γραφενίου τοποθετημένα σε πλάκες πυριτίου. Τρεις ημέρες αργότερα, οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι τα βακτήρια είχαν απομακρύνει τα άτομα οξυγόνου αφήνοντας καθαρό γραφένιο καλής ποιότητας.
Αν η μέθοδος αποδειχθεί αποτελεσματική και σε μεγάλη κλίμακα, το γραφένιο θα μπορούσε να παράγεται στο μέλλον με τη βοήθεια αυτών των ταπεινών μικροβίων της λάσπης.
Η έρευνα δημοσιεύεται στο Journal of Physics : Conference Series
Περισσότερα για το Νόμπελ Φυσικής 2010 εδώ
Σχετικά άρθρα
Δεν υπάρχουν σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου