Nanotechnologia

Powłoka tlenku grafenu samoistnie formuje nanopianę

Na Rice University opracowano metodę, za pomocą której można  stworzyć ultralekką piankę o grubości jednego atomu oraz o dowolnym kształcie i rozmiarze.

Na zdjęciach mikroskopowych pianka, nazwana „GO-0.5BN” wygląda jak maleńki budynek, ze ściankami i piętrami podtrzymującymi się nawzajem. Struktura ta składa się z pary dwuwymiarowych materiałów: ścianek i pięter tlenku grafenu, które samoistnie łączą się przy pomocy sześciokątnych płytek azotku boru.

Naukowcy twierdzą, że pianka ta może znaleźć zastosowanie m.in. przy absorpcji gazów lub różnych elementach konstrukcyjnych, takich jak superkondensatory czy elektrody w bateriach.

Tlenek grafenu jest odmianą grafenu, sześciokątnej formy atomu węgla, znanego ze swej wytrzymałości i przewodnictwa elektrycznego. Może być produkowany w większych ilościach poprzez chemiczne złuszczanie utlenionego grafitu. Sześciokątny azotek boru (h-BN) wygląda jak tlenek grafenu (GO) przez identyczną gęstą siatkę atomów. Izolator zwany „białym grafenem” – h-BN, ma zdolność do wytworzenia interfejsów bez widocznych łączeń z grafenu, dzięki czemu można stworzyć interesujące materiały hybrydowe.

Soumya Vinod, absolwent Rice University współtworzący projekt, wraz z kolegami z zespołu przewidywał, że połączenie tlenku grafenu z azotkiem boru utwardzi piankę, jednak uporządkowana, warstwowa struktura okazała się zupełnie inna, niż się spodziewano.  „Gdy zaobserwowaliśmy strukturę, wiedzieliśmy, że znacznie różniła się od innych nanopianek, co zapowiadało interesujące właściwości”, wyjaśnia.

Są nimi m.in. zdolność do znacznego odkształcania i szybki powrót do pierwotnej formy, co jest charakterystyczne dla tak lekkich materiałów.

Oba komponenty tego materiału są tanie oraz łatwo dostępne. Ich powłoki o grubości jednego atomu są pozyskiwane z proszków, zmieszanych w odpowiednich proporcjach z kilkoma katalizatorami i liofilizowane. Powstająca pianka przybiera kształt pojemnika, w którym się znajduje i ma gęstość 400 razy mniejszą od grafitu.

Źródło artykułu

Źródło grafiki

Podobne artykuły

Podczas gdy nanorurki węglowe (CNTs – carbon nanotubes) przechodzą swój rozkwit w sferze badań pod kątem zastosowań komercyjnych, w wielu ośrodkach badawczych zyskał zainteresowanie kolejny nanorurkowy materiał. Mowa o...

Accessibility Tools