Il professor Colin Raston con la sua invenzione, il Dispositivo Fluidico Vortice. Credito:Flinders University
Una macchina rivoluzionaria in grado di sbollire un uovo viene utilizzata per sviluppare una tecnologia di purificazione del grafene.
I ricercatori della Flinders University in South Australia insieme alla società dell'Australia occidentale First Graphite Ltd utilizzeranno il dinamico Vortex Fluidic Device (VFD) per produrre grafene di alta qualità per uso industriale.
Il grafene è l'elemento costitutivo della grafite ed è uno dei materiali più ricercati al mondo per la sua natura robusta.
Ogni anno in tutto il mondo vengono estratti più di un milione di tonnellate di grafite.
È 200 volte più resistente dell'acciaio ma rimane flessibile e impermeabile, rendendolo ideale per lo sviluppo di una gamma di tecnologie moderne come le batterie agli ioni di litio, sensori ed elettrodi conduttori trasparenti per celle solari flessibili.
Sulla base di precedenti ricerche sulla grafite che coinvolgono il VFD, Primo piano in grafite per portare il processo a un livello commerciale con il potenziale di fornire materiali di carbonio di alto valore ai mercati globali.
Il primo amministratore delegato della grafite Craig McGuckin ha affermato che gli usi del grafene erano applicabili a una vasta gamma di industrie e credeva che il materiale sarebbe stato utilizzato nella maggior parte delle tecnologie moderne.
"Ciò che serve è creare grafene di alta qualità dalla grafite, farlo in modo rapido ed efficiente ed è quello che stiamo cercando di fare ora, " Egli ha detto.
La prima cella al grafene di Graphite Ltd in produzione. Credito:Flinders University
"Vediamo che il VFD collabora con i nostri processi per aiutare notevolmente nella creazione di diversi tipi di grafene per usi diversi".
Nel 2015, Gli scienziati della Flinders University hanno ricevuto un premio Ig Nobel per aver creato il Vortex Fluidic Device e averlo usato per far bollire un uovo.
Il dispositivo è stato utilizzato anche per affettare con precisione i nanotubi di carbonio a una lunghezza media di 170 nanometri utilizzando solo acqua, un solvente e un laser.
Ora è in fase di test per dimostrare il suo potenziale come produttore di grafene commercialmente redditizio.
Colin Raston, creatore di VFD e professore di tecnologia pulita alla Flinders University, ha affermato che la grafite è costituita da più strati cristallini di grafene che potrebbero essere rimossi dalla sua macchina.
Ha detto che i metodi convenzionali usavano prodotti chimici aggressivi, che generava difetti e modificava le proprietà della grafite.
"Non puoi più continuare a produrre grafene allo stesso modo, devi migliorarlo e affrontare anche il problema dei rifiuti, "Ha detto il professor Raston.
"Date le capacità del VFD, esploreremo i parametri operativi della produzione di grafite.
Credito:Flinders University
"Un processo sicuro per l'ambiente di produzione del grafene apre più applicazioni per esso - lo rende anche un'opzione più economica perché elimini gli sprechi".
Il Vortex Fluidic Device che verrà utilizzato per fabbricare i fogli di grafene è un'attrezzatura delle dimensioni di una valigia che applica forze molto elevate ai liquidi immessi nel sistema attraverso la rotazione di un tubo ad alta velocità.
"La grafite è un lubrificante solido ben noto perché i fogli scivolano l'uno rispetto all'altro, "Ha detto il professor Raston.
"Il VFD (nella foto sotto) taglierebbe la grafite con precisione e potrebbe essere ridimensionato allineando una fila di macchine parallele tra loro o creando un dispositivo più grande".
First Graphite mira a sviluppare un'operazione di estrazione sotterranea in Sri Lanka per estrarre alta qualità, grafite venosa cristallina e prevede di utilizzare il VFD per estrarre il grafene di alto valore.
La grafite ha visto una ripresa del prezzo negli ultimi tempi a causa dell'aumento della domanda da parte di applicazioni come la tecnologia delle batterie agli ioni di litio per auto elettriche, ma ora potrebbe vedersi sostituita dal grafene.
Il grafene ha il più grande rapporto tra volume e superficie di qualsiasi materiale, pesa circa 0,77 milligrammi per metro quadrato e può allungarsi fino al 20% della sua lunghezza iniziale.
È un conduttore di calore isotropo e ha fino a cinque volte la conduttività della grafite. Ha anche la più alta densità di corrente elettrica registrata, circa un milione di volte quella del rame.
Il South Australia ospita oltre il 75% delle risorse di grafite del Joint Ore Reserve Committee (JORC) australiano, in gran parte sulla penisola di Eyre.
