Учени разработиха метод за получаване на графеноподобни материали от черупки от фъстъци

Австралийски учени от Университета на Нов Южен Уелс са разработили метод за получаване на графеноподобни въглеродни материали от отпадъци от фъстъци, пише „Сайънс алърт".
Всяка година в света се изхвърлят над 10 милиона тона черупки, а новата технология може да превърне този биологичен отпадък в ценен ресурс за електрониката и енергетиката според настоящото изследване, публикувано в сп. Chemical Engineering Journal Advances.
Графенът е материал на въглеродна основа с дебелина само един атом. Често е наричан материал чудо, тъй като се отличава с висока якост, лекота и отлична топло- и електропроводимост. Производството му обаче остава скъпо и сложно, което ограничава широкото му приложение.
Ключова роля в новата технология играе лигнинът - естествен полимер, който се съдържа в растенията и е богат на въглерод. Учените са разработили оптимален метод за подготовка на суровината, за да извлекат максимално количество въглерод от черупката.
На първия етап материалът се нагрява до около 500 градуса по Целзий, като се отстраняват примесите и черупката се превръща във въглероден „въглен". След това се прилага метод, известен като импулсно джаулово нагряване: краткотраен електрически разряд нагрява веществото до температури над 3000 градуса по Целзий само за няколко милисекунди. Това води до пренареждане на въглеродните атоми и образуване на графитоподобни структури.
Според изследователите именно правилната предварителна обработка на суровината се е оказала от решаващо значение: тя позволява да се намали броят на дефектите и да се повиши качеството на крайния материал.
Полученият графен засега представлява няколко слоя, подредени в така наречената турбостратична структура, но вече демонстрира добри характеристики на проводимост.
Учените отбелязват, че технологията все още е в етап на лабораторен прототип и за нейното мащабиране ще са необходими още няколко години. В бъдеще те планират да тестват метода върху други видове биомаса, като например кафена утайка или бананова кора.