تولید نانوکامپوزیت با استفاده از اکسید گرافن و نانوفیبرکربنی

یک تیم تحقیقاتی از دانشگاه نبراسکا لینکوین با استفاده از اکسید گرافن و نانوفیبرکربنی موفق به ساخت نانوکامپوزیت جدیدی شده‌است. در این روش از اکسید گرافن به‌عنوان الگو استفاده شده که نانوفیبرهای‌کربنی را میان لایه‌های آن رشد داده‌اند.

اخیرا مقاله‌ای توسط محققان دانشگاه نبراسکا لینکوین در نشریه Advanced Functional Materials به چاپ رسیده است که در آن توضیحاتی پیرامون ساخت نانوکامپوزیت جدیدی حاوی گرافن ارائه شده‌است. این کامپوزیت می‌تواند در حوزه‌های مختلف نظیر ساخت هواپیما و چوپ گلف استفاده شود.
یریس زنیس و همکارانش از مرکز نانومواد دانشگاه نبراسکا نشان دادند که می‌توان از اکسید گرافن به‌عنوان الگویی برای بهبود کامپوزیت‌ها استفاده کرد. گرافن ماده‌ای تک لایه از جنس کربن بوده که دارای ساختار بلوری است؛ این ماده دارای هدایت الکتریکی و گرمایی بالایی بوده و در سال ۲۰۱۰ جایزه نوبل فیزیک به کاشفین این ماده اهدا شد.
این پروژه با همکاری محققانی از دانشگاه نورث‌وسترن انجام شده‌است که در آن روشی برای استفاده از اکسید گرافن به‌عنوان الگو برای شکل‌دهی نانوفیبرهای کربنی ارائه شده‌است. این الگودهی موجب رشد نانوفیبرهای کربنی در یک جهت مشخص شده که در نهایت موجب بهبود خواص کامپوزیت می‌شود. از آنجایی که اکسید گرافن تنها به‌عنوان الگو استفاده می‌شود بنابراین برای تولید این کامپوزیت، به مقدار کمی از آن نیاز است. اکسید گرافن مورد استفاده در این پروژه توسط محققان نورث‌وسترن تولید شده‌است.
یریس زنیس می‌گوید: برخی از محققان سعی دارند تا گرافن را با فیبر ترکیب کرده و کامپوزیت بسازند اما ما روشی کاملا متفاوت پیش گرفتیم؛ ما مقدار کمی از اکسید گرافن را برداشته و آن را کربونیزه کردیم.
این گروه تحقیقاتی، در حال تست نانوفیبرهای مبتنی بر گرافن بوده تا ویژگی‌های آن مشخص شود، همچنین محققان تلاش دارند تا این روش را بهبود دهند. هزینه تولید کامپوزیت با این روش بسیار کمتر از روش‌های دیگر بوده و در آنها از مقدار بسیار کمی اکسید گرافن که ماده‌ای گرانقیمت است استفاده شده و به جای آن از نانوفیبر کربنی که ارزان‌ بوده بیشتر استفاده می‌شود.
حمایت‌های مالی این پروژه توسط پیشگامی تحقیقات ارتش امریکا، بنیاد ملی علم و نیروی هوایی آمریکا تامین شده‌است.