Vattenadsorption av grafenoxid. (a) Adsorptionsisotermer för GO, kiselgel, grafit och rGO vid 25 ° C. (b) Foto av GO-laminat (topptorkat vid 80 ° C och bottenmättat vid P P0−1 =0,6). (c) XRD -mönster av GO -laminat under olika förhållanden. (d) MD -simulerad vattenmolekylfördelning över GO -laminatet vid olika relativa tryck där z =0 representerar mitten av två GO -plan och d 'visar vattenmolekylpositionen över de två GO -planen. (e) Distributionsprofil för vattenmolekyler och GO -funktionella grupper parallellt med GO -planet. Kreditera: Kemisk vetenskap (2018). DOI:10.1039/C8SC00545A
UNSW-forskare har utvecklat ett nytt kolbaserat material som kan revolutionera fuktkontrollen i applikationer så olika som elektronik, förpackning, luftkonditionering - och hålla skor fräscha.
UNSW-forskare har utvecklat ett nytt kolbaserat material som kan revolutionera fuktkontrollen i applikationer så olika som elektronik, förpackningar och luftkonditionering - och som till och med kan användas för att hålla skor fräscha.
Det nya supertorkningsmedlet, tillverkad av grafenoxid, överträffar nuvarande torkmedel avsevärt, och är dubbelt så absorberande som industristandarden, kiselgel.
Materialet utvecklades av ett team som leddes av Dr. Rakesh Joshi från UNSW School of Materials Science and Engineering, och en studie som beskriver dess prestanda i laboratorietester publiceras i tidskriften Kemisk vetenskap .
"Detta är ett stabilt nytt material som visar betydande vinster i adsorptionskapacitet jämfört med konventionella torkmedel, "säger doktor Joshi.
"En ny applikation vi undersöker är integreringen av torkmedlet i innersulorna för skor för att kontrollera lukt och fukt. Eftersom fukten kan släppas ut igen i atmosfären med en vanlig hushållsapparat som en varm ugn, skor kan laddas regelbundet för att hålla dem ständigt fräscha. "
Supertorkmedlet är baserat på grafen - en extremt tunn form av kol - och består av lager av grafenoxid. Forskarna visade att materialets extraordinära adsorptions- och desorptionshastigheter berodde på det höga kapillartrycket i laminaten och tunnelliknande rynkor på deras ytor-processer som inte tidigare hade förståtts.
Projektet genomfördes i samarbete med det beräknade materialdesignteamet av professor Sean Smith, som tidigare var på UNSW och nu är chef för Australiens nationella beräkningsinfrastruktur.
Forskarna säger att möjligheten att finjustera utrymmena mellan lagren av grafenoxid som önskat kommer att tillåta utveckling av anpassade desikanter för att kontrollera fukt i flera applikationer.
"Simuleringar av de mikroskopiska komponenterna i detta banbrytande desicant -material avslöjar anmärkningsvärda insikter om hur det fungerar och kommer att ligga till grund för nästa skeden av design och utveckling, säger professor smith, en världsberömd vetenskapsman inom utveckling av teori.
Det nya torkmedlet kan också släppa ut fukt vid energibesparande låga temperaturer, gör det enkelt att använda det om och om igen. Däremot, uppvärmningen som krävs för att regenerera konventionella torkmedel anses ofta vara oerhört dyr.
Studera medförfattare, UNSW Scientia professor Veena Sahajwalla, säger:"Denna kombination av hög adsorptionskapacitet och en snabb absorptionshastighet kan avsevärt öka effektiviteten hos alla torkmedel.
"Likaså, de relativt låga temperaturerna vid vilka urladdning kan uppnås erbjuder betydande fördelar genom att kraftigt minska den energiintensitet som krävs för regenerering. "
