24hod.sk    Veda

12. februára 2017

Supermateriál vyrobený z kuchynského oleja. Aj to je veda

Austrálski vedci dokázali, že supermateriál grafén nemusí byť nutne predražený. Zistili, ako ho vyrobiť z obyčajného kuchynského oleja.

Moderné materiály budú vysoko odolné, pevné, flexibilné a trvácne. Najväčšie očakávania sú kladené na takzvaný grafén.

Vo svojej podstate je to iba jedna jediná vrstva atómov uhlíka usporiadaných do spojených šesťuholníkov. Vyzerá skoro ako pletivo a vyznačuje sa priam extrémnymi fyzikálnymi vlastnosťami. Jedna vrstva atómov je tak tenká, že sa ju nedá pozorovať voľným okom. Keď sú na seba naukladané 3 milióny vrstiev grafénu, majú spolu hrúbku iba jeden milimeter. Keby sa z jednej neviditeľnej vrstvy vyrobil sáčok, vraj by udržal váhu okolo dvoch kilogramov.

Spôsob, ako vytvoriť jednovrstvový grafén v laboratórnych podmienkach, vynašli profesori Andre Geim a Konstantin Novoselov ešte v roku 2004. Obaja za tento objav získali v roku 2010 Nobelovu cenu za fyziku a dnes, po trinástich rokoch, našli iní vedci spôsob, ako ho vyrobiť z obyčajného oleja používaného v kuchyni. Konkrétne toho zo sójových bôbov. 

Pôvodný postup výroby grafénu nie je vôbec triviálny. Práve naopak, je finančne veľmi nákladný a tým pádom je aj rozšírenie používania materiálu v nedohľadne. Základným predpokladom, okrem iných nemenej dôležitých, je vákuum. 

Austrálčania však vytvorili takú metódu, pri ktorej nie je vákuum potrebné, dokonca je výroba zrealizovateľná aj v bežných podmienkach so vzduchom. Aj preto nazvali svoju metódu GraphAir. Princíp spočíva v umiestnení tenkej vrstvy horúceho oleja do rotujúcej tuby, kedy sa počas 30 minút z oleja oddelí uhlík. Následne je tento uhlík schladený na fólii z niklu. Táto vrstvička uhlíka je hrubá iba jeden nanometer. Pre porovnanie, ľudský vlas je až 80-tisíckrát hrubší. Nový výrobný postup znamená významné zníženie ceny grafénu a tým pádom aj jeho širšiu využiteľnosť. 

 

Grafén je skutočne supermateriál. V prírode sa síce nachádza aj prirodzene, ale vo forme, v ktorej ho dokážu vyrobiť ľudia, disponuje mimoriadnymi vlastnosťami. Tento tenký materiál môže dramaticky ovplyvniť vývoj technológií, vesmírneho výskumu, stavebníctva, inžinierstva a dokonca aj medicíny.

Nový objav vznikol na pôde austrálskeho inštitútu CSIRO (Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation), ktorý, podľa vlastných slov, rieši súčasné problémy pomocou vedy a formuje tak budúcnosť. Výroba grafénu, najmodernejšieho supermateriálu na svete, môže byť dostatočne silnou ukážkou toho, že tieto ciele CSIRO aj napĺňa. 




Zdroj: Scientists have turned cooking oil into a material 200 times stronger than steel, Grafén, CSIRO makes high-quality graphene with soybeans

   Tlač    Pošli