Una nueva investigación sobre escamas de grafeno ha descubierto que el material puede actuar como tensioactivo, demostrando por primera vez cómo puede ser un estabilizador 2-D versátil ideal para muchas aplicaciones industriales, desde la extracción de aceite hasta el procesamiento de papel.

El grafeno prístino es completamente repelente al agua, pero los investigadores encontraron que en un tamaño particular (por debajo del tamaño lateral de 1 micrón), El comportamiento anfifílico es posible. Esta escama de grafeno atrae el agua en sus bordes pero la repele en su superficie, convirtiéndolo en una nueva generación de surfactante que puede estabilizar mezclas de aceite y agua.

Krzysztof Koziol, profesor de ingeniería de materiales compuestos y director del Enhanced Composites and Structures Center en Cranfield University, dijo, "Este nuevo hallazgo, y una clara demostración experimental del comportamiento tensioactivo del grafeno, tiene posibilidades interesantes para muchas aplicaciones industriales. Producimos copos de grafeno prístinos, sin aplicación de ningún tratamiento superficial, a un tamaño específico que puede estabilizar las emulsiones de agua / aceite incluso a alta presión y alta temperatura. A diferencia de los tensioactivos tradicionales que se degradan y a menudo son corrosivos, el grafeno abre un nuevo nivel de resistencia del material, puede funcionar a altas presiones, combinado con altas temperaturas e incluso condiciones de radiación; y podemos reciclarlo. El grafeno tiene el potencial de convertirse en un tensioactivo verdaderamente de alto rendimiento ".

Las cualidades de esta escama de grafeno lo convierten en un material ideal para combinar con agua y utilizarse como tensioactivo en la extracción de minerales respetuosa con el medio ambiente. petróleo crudo y otros minerales de roca. También se necesitan tensioactivos de mejor calidad como plastificantes para hormigón fluido, aditivos en ignifugación e impermeabilización, así como lubricantes en fluidos de perforación para mejorar la efectividad de las operaciones de perforación.

Los tensioactivos actualmente en uso son corrosivos y se degradan bajo calor intenso y ambientes presurizados. El grafeno ofrece un Una forma rentable y respetuosa con el medio ambiente de operar en entornos químicos o geológicos adversos.

Mike Payne, Profesor de Física Computacional en la Universidad de Cambridge, quien fue uno de los co-investigadores de este proyecto, dijo:"Existe un enorme volumen de investigación científica sobre el grafeno. En cierto modo, esto es digno de aplauso, pero también puede conducir a resultados contradictorios en la literatura, como en el ejemplo actual de si las escamas de grafeno son hidrófobas o anfifílicas. Nuestro trabajo combina emocionantes experimentos en material bien caracterizado con una variedad de simulaciones teóricas, incluidos los cálculos de mecánica cuántica. Juntos proporcionan una comprensión detallada de las propiedades de las escamas de grafeno y una respuesta definitiva a esta pregunta ".