Ett team från Northwestern University omformar grafenvärlden - bokstavligen.

Teamet har gjort grafenoxid (GO) till en mjuk, formbar och knådbar lekdeg som kan formas och omformas till fristående, tredimensionella strukturer.

Kallas "GO deg, "produkten kan vara kul att spela med den, men det är mer än en leksak. Det formbara materialet löser flera långvariga-och ibland explosiva-problem inom grafenindustrin.

"För närvarande lagras grafenoxid som torra fasta ämnen eller pulver, som är benägna att förbränna, "sa Jiaxing Huang, som ledde studien. "Eller de måste förvandlas till utspädda dispersioner, som multiplicerar materialets massa med hundratals eller tusentals. "

Huang berättade om sin senaste leverans på 5 kilo grafenoxid, som sprids i 500 liter vätska. "Den måste levereras i en lastbil, "sa han." Samma mängd grafenoxid i degform skulle väga cirka 10 kilo, och jag kunde bära den själv. "

Forskningen publicerades idag (24 januari) i tidskriften Naturkommunikation . Huang är professor i materialvetenskap och teknik vid Northwestern McCormick School of Engineering.

Grafenoxid, som är en produkt av grafitoxidation, används ofta för att göra grafen, ett tjockt kolskikt med ett atomskikt som är anmärkningsvärt starkt, lätt och har potential för applikationer inom elektronik och energilagring.

Bara Lägg till vatten

Huangs team gjorde GO deg genom att tillsätta en ultrahög koncentration av grafenoxid till vatten. Om laget hade använt bindande tillsatser, de skulle ha behövt bearbeta materialet ytterligare för att ta bort dessa tillsatser för att återställa grafenoxiden till sin rena form.

"Att lägga till bindemedel som plast kan förvandla allt till ett degtillstånd, "Sade Huang." Men dessa tillsatser förändrar ofta materialets egenskaper väsentligt. "

Efter att ha formats till strukturer, degen kan omvandlas till täta fasta ämnen som är elektriskt ledande, kemiskt stabil och mekaniskt hård. Eller, mer vatten kan tillsättas degen för att omvandla den till en högkvalitativ GO-dispersion på begäran. Degen kan också bearbetas ytterligare för att göra bulkgrafenoxid och grafenmaterial i olika former med avstämbara mikrostrukturer. Huang hoppas att GO degens användarvänlighet kan hjälpa grafen att möta sin efterlängtade potential som ett supermaterial.

"Min dröm är att göra grafenbaserade ark till ett allmänt tillgängligt, lättanvänt konstruktionsmaterial, precis som plast, glas och stål, "Huang sa." Jag hoppas GO deg kan hjälpa till att inspirera till nya användningar av grafenbaserade material, precis som hur lekdeg kan inspirera små barns fantasi och kreativitet. "