Un sistema capaz de transformar basura en grafeno


El grafeno es un material con una enorme cantidad de propiedades que lo hacen útil en decenas de sectores, pero no es barato producirlo.

Eso puede cambiar ahora con u nuevo estudio que indica que puede crearse grafeno usando electricidad y basura.

Así es, un nuevo método de producción de grafeno desarrollado en la Universidad de Rice utiliza lo que se conoce como calentamiento Joule para hacer que el material sea barato.

Con una alta conductividad térmica y eléctrica, un perfil ultrafino y una resistencia increíble, el grafeno ya está abriendo algunas posibilidades interesantes en el mundo de la ciencia de los materiales. Una de las principales formas de producir láminas de un átomo de espesor es a través de la deposición química de vapor, un proceso mediante el cual una fuente de carbono (típicamente metano) se bombea a una cámara para forzar una reacción química y dejar una capa delgada de grafeno en la superficie de un sustrato delgado.

Este puede ser un proceso laborioso y costoso, tanto que el precio comercial actual del grafeno oscila entre 67.000 y 200.000 dólares por tonelada. Ahora han descubierto una forma de utilizar todo tipo de cosas como fuente de carbono para abordar los desechos ambientales al mismo tiempo.

El proceso aprovecha lo que se conoce como calentamiento instantáneo de Joule, en el que una corriente eléctrica pasa a través de un material conductor para generar calor. El uso de esta tecnología para calentar cualquier material que contenga carbono a alrededor de 2.730 °C convierte la basura en escamas de grafeno en alrededor de 10 milisegundos, mientras que todos los elementos que no son de carbono se convierten en gases útiles, ya que los elementos como el oxígeno y el nitrógeno que salen del reactor pueden quedar atrapados.

En este vídeo lo explican:

El aspecto más prometedor de esta nueva tecnología es la amplia gama de materiales que se pueden utilizar para generar las escamas de grafeno. El equipo dice que todo, desde las cáscaras de plátano, el carbón, hasta otros desperdicios de alimentos e incluso los plásticos pueden actuar como fuente de carbono y se utilizan para crear grafeno a granel a una fracción del costo de los métodos actuales.

Ya han demostrado que cualquier materia sólida a base de carbono, incluidos los desechos plásticos mezclados y las llantas de goma, se puede convertir en grafeno. El grafeno generado es llamado «grafeno flash» y puede servir para aumentar considerablemente la resistencia del hormigón en la construcción.

Ahora están refinando el proceso de producción, ampliándolo en los próximos dos años para trabajar con el carbón y convertirlo de manera económica en un material de construcción de mucho mayor valor.

La investigación fue publicada en la revista Nature.



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