Altamente lavorabile e versatile, L'impasto GO può essere facilmente rimodellato tagliando, pizzicare, modellatura e intaglio. Credito:Jiaxing Huang/Northwestern University
Un team della Northwestern University sta rimodellando il mondo del grafene, letteralmente.
Il team ha trasformato l'ossido di grafene (GO) in un morbido, pasta da gioco modellabile e impastabile che può essere modellata e rimodellata in autoportante, strutture tridimensionali.
Chiamato "GO pasta, " potrebbe essere divertente giocarci con il prodotto, ma è più di un giocattolo. Il materiale malleabile risolve diversi problemi di vecchia data e talvolta esplosivi nell'industria manifatturiera del grafene.
"Attualmente l'ossido di grafene viene immagazzinato come solidi secchi o polveri, che sono inclini alla combustione, " disse Jiaxing Huang, che ha condotto lo studio. "O devono essere trasformati in dispersioni diluite, che moltiplicano la massa del materiale per centinaia o migliaia."
Huang ha raccontato la sua spedizione più recente di 5 chilogrammi di ossido di grafene, che è stato disperso in 500 litri di liquido. "Doveva essere consegnato in un camion, " ha detto. "La stessa quantità di ossido di grafene in forma di pasta peserebbe circa 10 chilogrammi, e potrei portarlo da solo."
La ricerca è stata pubblicata oggi (24 gennaio) sulla rivista Comunicazioni sulla natura . Huang è professore di scienza e ingegneria dei materiali alla McCormick School of Engineering della Northwestern.
Un corto blocco di pasta GO può essere arrotolato ripetutamente fino a formare un lungo nastro. Credito:Jiaxing Huang/Northwestern University
ossido di grafene, che è un prodotto dell'ossidazione della grafite, è spesso usato per fare il grafene, un foglio di carbonio spesso a strato singolo di atomo che è straordinariamente forte, leggero e ha un potenziale per applicazioni in elettronica e accumulo di energia.
Basta aggiungere acqua
Il team di Huang ha preparato l'impasto GO aggiungendo all'acqua una concentrazione altissima di ossido di grafene. Se il team avesse usato additivi leganti, avrebbero dovuto elaborare ulteriormente il materiale per rimuovere questi additivi al fine di riportare l'ossido di grafene alla sua forma pura.
"L'aggiunta di leganti come la plastica potrebbe trasformare qualsiasi cosa in uno stato di pasta, " Huang ha detto. "Ma questi additivi spesso alterano in modo significativo le proprietà del materiale".
Dopo essere stati modellati in strutture, l'impasto può essere convertito in solidi densi elettricamente conduttivi, chimicamente stabile e meccanicamente duro. O, è possibile aggiungere più acqua all'impasto per trasformarlo in una dispersione GO di alta qualità su richiesta. L'impasto può anche essere ulteriormente lavorato per produrre ossido di grafene sfuso e materiali di grafene di forme diverse con microstrutture regolabili. Huang spera che la facilità d'uso dell'impasto GO possa aiutare il grafene a soddisfare il suo tanto atteso potenziale come super materiale.
"Il mio sogno è trasformare i fogli a base di grafene in un materiale ampiamente accessibile, materiale tecnico facilmente utilizzabile, proprio come la plastica, vetro e acciaio, " ha detto Huang. "Spero che l'impasto GO possa aiutare a ispirare nuovi usi di materiali a base di grafene, proprio come la pasta da gioco può ispirare l'immaginazione e la creatività dei bambini piccoli".
