Los investigadores de la Universidad de Curtin han descubierto inesperadamente una nueva forma de hacer grafito cristalino, un material esencial utilizado en la fabricación de baterías de iones de litio.

Descrito en un artículo de investigación publicado hoy en Materiales de comunicación , la nueva técnica no requiere los típicos catalizadores metálicos o materias primas especiales para convertir el carbono en grafito cristalino. Curiosamente, fue descubierto por un estudiante de investigación en un laboratorio, utilizando un espectrómetro de absorción atómica (AAS), un equipo, inventado en Australia en la década de 1950 y desarrollado para analizar la composición de líquidos.

El estudiante de nivel de maestría detrás del descubrimiento, Sr. Jason Fogg, dijo que si bien la ciencia exacta detrás de por qué funciona esta nueva técnica aún no se ha confirmado, él cree que se relaciona con la forma específica en que el AAS calienta las muestras a través de pulsos cortos y rápidos.

"Usamos un horno especial que puede calentar la muestra a 3000 grados Celsius en segundos, algo que la mayoría de los hornos no pueden lograr, —Dijo el señor Fogg.

"Para poner la temperatura en perspectiva, 3000 grados Celsius es igual a aproximadamente la mitad de la temperatura de la superficie del sol ".

Dra. Irene Suarez-Martinez, de la Escuela de Ingeniería Eléctrica de Curtin, Ciencias de la Computación y Matemáticas, dijo que si bien el grafito es la forma más estable de carbono, la mayoría de los materiales de carbono se niegan obstinadamente a convertirse en grafito, por eso se sorprendió absolutamente al enterarse de los resultados del Sr. Fogg.

"Cuando me dijo que había creado un grafito cristalino perfecto a partir de un material de carbono conocido no grafitizante, Yo no lo podía creer, Estaba absolutamente asombrado con los resultados. Fue solo cuando repetimos los resultados tres veces que me convencí, "Dijo el Dr. Suárez-Martínez.

El resultado más sorprendente involucró el polímero cloruro de polivinilideno (PVDC), que el Dr. Suárez-Martínez describió como un "ejemplo de libro de texto" de un material muy terco.

A medida que aumenta la demanda mundial de baterías de iones de litio, Los científicos esperan que la demanda comercial de grafito cristalino también aumente, y este equipo de investigación ahora está decidido a resolver los detalles precisos de por qué este método especial de calentamiento por pulsos fue tan efectivo.

"Nuestra hipótesis es que el oxígeno atmosférico penetra en la estructura entre pulsos, y el rápido calentamiento de los siguientes pulsos quema las estructuras que normalmente evitarían la formación de grafito, "Dijo el Dr. Suárez-Martínez.

"También estamos interesados ​​en ver si otros carbonos complejos también se transformarán. ¿Podría este método ser capaz de convertir material de carbono orgánico?" como el desperdicio de comida, en grafito cristalino? En este momento solo podemos crear cantidades muy pequeñas de grafito cristalino, por lo que estamos lejos de poder reproducir este proceso a nivel comercial. Pero planeamos explorar más nuestro método e hipótesis ".

El trabajo se realizó en colaboración con los científicos, el profesor Peter Harris de la Universidad de Reading en el Reino Unido y el profesor Mauricio Terrones de la Universidad Estatal de Pensilvania en los EE. UU. ambos ayudaron al equipo de investigación de la Universidad de Curtin a confirmar sus resultados.