Ученые из южнокорейского университета изготовили самые необычные 3D-помпоны их графена (сростки тонких лепестков на подобии помпона или шарика из гофрированной бумаги), что должно позволить использовать это вещество в батареях.
Графен является одним из лучших электропроводников в мире, однако его структурное строение не позволяет применять его во внешних аккумуляторах - на столько мала площадь поверхности у данного материала. Чтобы избежать этой проблемы ученые из Сеула решили погрузить оксид графена в растворитель высокой температуры (они сравнивают это действие с обжариванием в кипящем масле).
Первоначально вещество оксида графена проходит через сверхзвуковой распылитель и распадается на микроскопические капли. Затем микрокапельки попадают в горячий, насыщенный аскорбиновой кислотой, растворитель. При 160 градусах по Цельсию вода из капелек испаряется и получаются микроскопические сферы в форме детских помпонов. Таким образом из оксида графена получается графен.
В этих структурных строениях микролисты материала расходятся из центра в виде радиусов. Это увеличивает площадь поверхности взаимодействия улучшает емкость зарядов. На испытаниях подтверждено превосходство помпонов в качестве электродов над обычными листами графена.
Ученые предполагают, что трехмерные графеновые помпоны позволят сделать батареи для планшетов и смартфонов более компактными и более эффективными при накапливании и передаче зарядов.
По комментарию Extreme Tech, даже в микроскопических дозах графен может многое, но на деле не способен практически ни на что без финансовой поддержки лаборатории.Несмотря на узкую специализацию, несколько масштабных прорывов придадут графену самостоятельность - в этом и заключается вся важность корейских разработок.
Графен это двумерная аллотропная модификация углерода, образованная слоем атомов углерода толщиной в один атом, находящихся в sp²-гибридизации и соединённых посредством σ- и π-связей в гексагональную двумерную кристаллическую решётку. Его можно представить как одну плоскость графита, отделённую от объёмного кристалла. По оценкам, графен обладает большой механической жёсткостью и рекордно большой теплопроводностью. Высокая подвижность носителей заряда делает его перспективным материалом для использования в самых различных приложениях, в частности, как будущую основу наноэлектроники и возможную замену кремния в интегральных микросхемах.
Источник: texnomaniya.ru
