Дослідники з Дублінського міського університету продемонстрували, що отримати графен — матеріал, який часто називають «чудо-матеріалом» майбутнього — можна без дорогого обладнання, використовуючи звичайний кухонний блендер, водопровідну воду, стару газету та графіт із електронних відходів. Про це йдеться у статті, опублікованій у журналі ACS Sustainable Resource Management, на яку посилається Interesting Engineering.
Графіт, що міститься у багатьох електронних пристроях як тепловідвід, після завершення терміну служби гаджетів зазвичай стає частиною електронних відходів. Дослідницька група під керівництвом доцента кафедри матеріалознавства Конора Боланда вирішила перевірити, чи можна дати цьому графіту друге життя. Вони застосували спрощену версію рідиннофазної ексфоліації: помістили графіт у воду, додали подрібнену стару газету, а потім обробили суміш у звичайному блендері. Газетний папір, багатий на целюлозу, допоміг утримати окремі шари графену від повторного злипання.
«Розділення графіту на тонші шари вуглецю — лише частина завдання. Після цього шари можуть знову почати злипатися. Зазвичай для цього використовують спеціальні розчинники або хімічні стабілізатори. У нашому експерименті ми випробували значно простішу альтернативу: волокна зі старих газет», — пояснили дослідники.
За словами авторів, без додавання газетної целюлози оброблений графіт осідав у воді вже за кілька хвилин, а з нею — суспензія залишалася стабільною протягом кількох годин і могла бути повторно перемішана простим струшуванням. Для підтвердження отримання саме графену все ж знадобилося складне лабораторне обладнання, але сам процес виробництва був максимально простим і доступним.
Ця робота продовжує попередні експерименти, в яких дослідники вже отримували графен із грифеля олівця, водопровідної води, мила та кухонних приладів. У новому дослідженні вони показали, що навіть вихідні матеріали можуть бути дешевими або взятими зі сміття. Хоча для демонстрації здебільшого використовували комерційний графіт, вчені також змогли видобути достатньо матеріалу зі старого смартфона, щоб отримати тонкі вуглецеві листи.
Дослідники підкреслюють, що кухонні блендери не замінять промислові заводи з виробництва графену. Однак їхній підхід може зробити наноматеріали доступнішими для шкіл, громадських лабораторій та невеликих дослідницьких груп, які зможуть виконувати первинну обробку з мінімальними витратами. Це також приклад того, як принципи циркулярної економіки дозволяють перетворювати відходи на матеріали для технологій майбутнього.