El profesor Colin Raston con su invento, el dispositivo de fluidos Vortex. Crédito:Universidad de Flinders
Se está utilizando una máquina revolucionaria que puede hervir un huevo para desarrollar la tecnología de purificación de grafeno.
Investigadores de la Universidad de Flinders en Australia del Sur junto con la empresa de Australia Occidental First Graphite Ltd utilizarán el dispositivo dinámico Vortex Fluidic Device (VFD) para producir grafeno de alta calidad para uso industrial.
El grafeno es el componente básico del grafito y es uno de los materiales más buscados del mundo debido a su naturaleza robusta.
Más de un millón de toneladas métricas de grafito se extraen a nivel mundial cada año.
Es 200 veces más resistente que el acero pero sigue siendo flexible e impermeable. haciéndolo ideal para el desarrollo de una gama de tecnología moderna como baterías de iones de litio, sensores y electrodos conductores transparentes para células solares flexibles.
Basado en investigaciones previas sobre grafito que involucran el VFD, Primer plan de Graphite para escalar el proceso a un nivel comercial con el potencial de entregar materiales de carbono de alto valor a los mercados globales.
El primer director gerente de Graphite, Craig McGuckin, dijo que los usos del grafeno eran aplicables a una amplia gama de industrias y creía que el material eventualmente se usaría en la mayoría de la tecnología moderna.
"Lo que se necesita es crear grafeno de alta calidad a partir de grafito, hacerlo de manera rápida y eficiente, y eso es lo que estamos tratando de abordar ahora, " él dijo.
Primera celda de grafeno de Graphite Ltd en producción. Crédito:Universidad de Flinders
"Vemos que el VFD se asocia con nuestros propios procesos para ayudar en gran medida a crear diferentes tipos de grafeno para diferentes usos".
En 2015, Los científicos de la Universidad de Flinders recibieron un premio Ig Nobel por crear el dispositivo fluídico Vortex y usarlo para desahogar un huevo.
El dispositivo también se ha utilizado para cortar nanotubos de carbono con precisión a una longitud media de 170 nanómetros utilizando solo agua. un solvente y un láser.
Ahora se está probando para demostrar su potencial como productor de grafeno comercialmente viable.
El creador de VFD y profesor de tecnología limpia en la Universidad de Flinders, Colin Raston, dijo que el grafito estaba formado por múltiples capas cristalinas de grafeno que su máquina podía quitar.
Dijo que los métodos convencionales utilizaban productos químicos agresivos, que generó defectos y cambió las propiedades del grafito.
"Ya no puedes seguir haciendo grafeno de la misma manera, necesita mejorarlo y abordar también los problemas de desperdicio, "Dijo el profesor Raston.
"Dadas las capacidades del VFD, vamos a explorar los parámetros operativos para producir grafito.
Crédito:Universidad de Flinders
"Un proceso de producción de grafeno ambientalmente seguro abre más aplicaciones para él, también lo convierte en una opción más barata porque elimina el desperdicio".
El dispositivo de fluidos Vortex que se utilizará para fabricar las láminas de grafeno es un equipo del tamaño de una maleta que aplica fuerzas muy elevadas a los líquidos que se introducen en el sistema girando un tubo a alta velocidad.
"El grafito es un lubricante sólido bien conocido porque las láminas se deslizan entre sí, "Dijo el profesor Raston.
"El VFD (que se muestra a continuación) cortaría el grafito con precisión y podría ampliarse alineando una fila de máquinas paralelas entre sí o creando un dispositivo más grande".
First Graphite tiene como objetivo desarrollar una operación de minería subterránea en Sri Lanka para extraer alto grado, grafito de vena cristalina y planea usar el VFD para ayudar a extraer grafeno de alto valor.
El grafito ha experimentado un resurgimiento en el precio en los últimos tiempos debido al aumento de la demanda de aplicaciones como la tecnología de baterías de iones de litio para automóviles eléctricos, pero ahora podría verse reemplazado por el grafeno.
El grafeno tiene la mayor proporción de volumen a área de superficie de cualquier material, con un peso de aproximadamente 0,77 miligramos por metro cuadrado y capaz de estirarse hasta el 20 por ciento de su longitud inicial.
Es un conductor de calor isotrópico y tiene hasta cinco veces la conductividad del grafito. También tiene la densidad de corriente eléctrica más alta registrada, alrededor de un millón de veces más que el cobre.
Australia Meridional alberga más del 75% de los recursos de grafito del Comité Conjunto de Reservas de Mineral de Australia (JORC), principalmente en la península de Eyre.
