Adsorbimento d'acqua dell'ossido di grafene. (a) isoterme di adsorbimento di GO, gel di silice, grafite e rGO a 25 °C. (b) Fotografia di laminati GO (essiccati dall'alto a 80 ° C e saturati dal basso a P P0-1 =0,6). (c) modelli XRD di laminati GO in condizioni diverse. (d) MD ha simulato la distribuzione della molecola d'acqua attraverso il laminato GO a diverse pressioni relative dove z =0 rappresenta il centro di due piani GO e d′ mostra la posizione della molecola d'acqua attraverso i due piani GO. (e) Profilo di distribuzione delle molecole d'acqua e dei gruppi funzionali GO paralleli al piano GO. Credito: Scienze chimiche (2018). DOI:10.1039/C8SC00545A
Gli scienziati dell'UNSW hanno sviluppato un nuovo materiale a base di carbonio che potrebbe rivoluzionare il controllo dell'umidità in applicazioni diverse come l'elettronica, confezione, aria condizionata – e mantenere le calzature fresche.
Gli scienziati dell'UNSW hanno sviluppato un nuovo materiale a base di carbonio che potrebbe rivoluzionare il controllo dell'umidità in applicazioni diverse come l'elettronica, imballaggio e aria condizionata – e che potrebbe anche essere usato per mantenere fresche le calzature.
Il nuovo super essiccante, a base di ossido di grafene, supera notevolmente gli attuali agenti essiccanti, ed è due volte più assorbente rispetto allo standard del settore, gel di silice.
Il materiale è stato sviluppato da un team guidato dal Dr. Rakesh Joshi della UNSW School of Materials Science and Engineering, e sulla rivista viene pubblicato uno studio che ne delinea le prestazioni nei test di laboratorio Scienze chimiche .
"Questo è un nuovo materiale stabile che mostra guadagni significativi nella capacità di assorbimento rispetto ai disidratanti convenzionali, "dice il dottor Joshi.
"Una nuova applicazione che stiamo studiando è l'integrazione dell'essiccante nelle suole interne delle scarpe per controllare l'odore e l'umidità. Poiché l'umidità potrebbe essere rilasciata nell'atmosfera utilizzando un normale dispositivo domestico come un forno caldo, le scarpe potrebbero essere ricaricate regolarmente per mantenerle costantemente fresche."
Il super essiccante è a base di grafene, una forma estremamente sottile di carbonio, ed è costituito da strati di ossido di grafene. I ricercatori hanno mostrato che gli straordinari tassi di adsorbimento e desorbimento del materiale erano dovuti all'elevata pressione capillare nei laminati e alle rughe simili a tunnel sulle loro superfici, processi che non erano stati precedentemente compresi.
Il progetto è stato condotto in collaborazione con il team di progettazione dei materiali computazionali del professor Sean Smith, che in precedenza era all'UNSW ed è ora direttore della National Computational Infrastructure dell'Australia.
I ricercatori affermano che la capacità di mettere a punto gli spazi tra gli strati di ossido di grafene come desiderato consentirà lo sviluppo di essiccanti personalizzati per controllare l'umidità in più applicazioni.
"Le simulazioni dei componenti microscopici di questo rivoluzionario materiale essiccante rivelano notevoli intuizioni su come funziona e sosterranno le prossime fasi di progettazione e sviluppo, "dice il professor Smith, uno scienziato di fama mondiale nello sviluppo della teoria.
Il nuovo essiccante può anche scaricare l'umidità a basse temperature a risparmio energetico, permettendogli di essere facilmente riutilizzato più e più volte. Al contrario, il riscaldamento necessario per rigenerare gli essiccanti convenzionali è spesso considerato proibitivo.
Coautore dello studio, Professoressa dell'UNSW Scientia Veena Sahajwalla, afferma:"Questa combinazione di elevata capacità di assorbimento e un rapido tasso di assorbimento può aumentare significativamente l'efficienza di qualsiasi sistema essiccante.
"Allo stesso modo, le temperature relativamente basse alle quali è possibile ottenere lo scarico offrono vantaggi significativi riducendo notevolmente l'intensità energetica richiesta per la rigenerazione."
