• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  • Hi-tech maskin möjliggör ny grafenreningsteknik

    Professor Colin Raston med sin uppfinning, Vortex Fluidic Device. Upphovsman:Flinders University

    En revolutionerande maskin som kan avkoka ett ägg används för att utveckla grafenreningsteknik.

    Forskare från Flinders University i södra Australien tillsammans med Western Australian-företaget First Graphite Ltd kommer att använda den dynamiska Vortex Fluidic Device (VFD) för att producera grafen av hög kvalitet för industriellt bruk.

    Grafen är byggstenen för grafit och är ett av de mest eftertraktade materialen i världen på grund av dess robusta natur.

    Mer än en miljon ton grafit bryts globalt varje år.

    Det är 200 gånger starkare än stål men förblir flexibelt och ogenomträngligt, vilket gör den idealisk för utveckling av en rad modern teknik som litiumjonbatterier, sensorer och transparenta ledande elektroder för flexibla solceller.

    Baserat på tidigare grafitforskning som involverade VFD, Första grafitplanen för att skala upp processen till en kommersiell nivå med potential att leverera högkvalitativa kolmaterial till de globala marknaderna.

    Första grafitchefen Craig McGuckin sa att grafenanvändningar var tillämpliga på ett brett spektrum av branscher och han trodde att materialet så småningom skulle användas i de flesta moderna tekniker.

    "Det som krävs är att skapa grafen av hög kvalitet från grafit, gör så snabbt och effektivt och det är det vi försöker ta upp nu, " han sa.

    Första Graphite Ltd:s grafencell i produktion. Upphovsman:Flinders University

    "Vi ser att VFD samarbetar med våra egna processer för att hjälpa till med att skapa olika typer av grafen för olika användningsområden."

    År 2015, Forskare vid Flinders University tilldelades ett Ig Nobel -pris för att ha skapat Vortex Fluidic Device och använt det för att koka upp ett ägg.

    Enheten har också använts för att skära kolnanorör exakt till en genomsnittlig längd av 170 nanometer med endast vatten, ett lösningsmedel och en laser.

    Det testas nu för att bevisa sin potential som en kommersiellt gångbar grafenproducent.

    VFD -skapare och professor i ren teknik vid Flinders University Colin Raston sa att Graphite bestod av flera kristallina lager av grafen som kunde avlägsnas av hans maskin.

    Han sa att konventionella metoder använde hårda kemikalier, som genererade defekter och ändrade grafitens egenskaper.

    "Du kan inte fortsätta göra grafen på samma sätt längre, du måste göra det bättre och ta itu med avfallsfrågorna också, "Professor Raston sa.

    "Med tanke på VFD:s kapacitet kommer vi att utforska driftsparametrarna för att producera grafit.

    Upphovsman:Flinders University

    "En miljösäker process för att producera grafen öppnar fler applikationer för det - det gör det också till ett billigare alternativ eftersom du eliminerar avfall."

    Vortex Fluidic Device som kommer att användas för att tillverka grafenarken är en utrustning i resväskestorlek som applicerar mycket höga krafter på vätskor som matas in i systemet genom att snurra ett rör med hög hastighet.

    "Grafit är ett välkänt fast smörjmedel eftersom arken glider i förhållande till varandra, "Professor Raston sa.

    "VFD (bilden nedan) skulle skära igenom grafiten med precision och kan skalas upp genom att rikta in en rad maskiner parallellt med varandra eller skapa en större enhet."

    First Graphite syftar till att utveckla en underjordisk gruvdrift i Sri Lanka för att utvinna högkvalitativa, kristallin vengrafit och planerar att använda VFD för att extrahera högvärdig grafen.

    Grafit har sett en uppgång i priset på senare tid på grund av ökad efterfrågan från applikationer som litiumjonbatteriteknik för elbilar men kunde nu se sig ersättas av grafen.

    Grafen har det största volymen till ytarean av något material, väger cirka 0,77 milligram per kvadratmeter och kan sträcka sig upp till 20 procent av sin ursprungliga längd.

    Det är en isotrop värmeledare och har upp till fem gånger konditiviteten hos grafit. Den har också den högsta registrerade elektriska strömtätheten, ungefär en miljon gånger kopparens.

    Södra Australien är hem för mer än 75 procent av Australiens Joint Ore Reserve Committee (JORC) grafitresurser, till stor del på Eyrehalvön.


    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com