محققان پس از بررسی ویژگیهای اکسید گرافن، دریافتند که این ماده میتواند
همانند سورفاکتانت عمل کند. از آنجا که بیشتر سورفاکتانتها غیر رسانا هستند،
زمانی که برای مواد هادی جریان الکتریسیته استفاده میشوند، باید از محلول
زدوده شوند که این مشکل با استفاده از اکسید گرافن، قابل حل است.
اکسید گرافن، مادهای تکلایه است که از اکسیداسیون پودر گرافیت با اکسیدکنندههای
بسیار قوی به دست میآید و بهدلیل سهولت تبدیل آن به گرافن، نظر بسیاری از
دانشمندان را به خود جلب کردهاست. به اعتقاد بسیاری، از این ماده میتوان در
تولید مواد منعطف و ارزان برای استفاده در صنعت الکترونیک استفاده کرد.
اما هوانگ، استادیار دانشگاه نورث وست، معتقد است که خود اکسید گرافن مادهی
بسیار جالبی است. گروه تحقیقاتی او به بررسی چگونگی تجمع این ورقههای نرم که
همانند شناور شدن زنبق آبی هستند، پرداختند. آنها از فلش دوربین عکاسی برای
تبدیل اکسید گرافن به گرافن استفاده و روش جدیدی را برای تصویربرداری فلورسانس
از آن ارائه کردند. آنها دریافتهاند که ورقههای اکسید گرافن، مانند
سورفاکتانت عمل میکند؛سورفاکتانتها، نوعی مواد شیمیایی هستند که در شامپوها و
صابونها برای دیسپرس کردن لکهها در آب استفاده میشوند.
اکسید گرافن از گذشتههای بسیار دور در دنیای علم بهعنوان یک مادهی فوقالعاده
آبدوست شناخته میشدهاست. این گروه تحقیقاتی، معتقد بودند که این ماده دارای
خاصیت آمفیفیلیک( یکی از ویژگیهای سورفاکتانتهاست که هم آب را جذب و هم دفع
میکند) است. دلیل این تصور هم وجود بخشی در ساختار اکسید گرافن است که آب را
دفع میکند.
برای تست این فرضیه، گروه تحقیقاتی هوانگ، با قرار دادن اکسید گرافن در آب
کربناتدار، مشاهده کردند که ورقههای گرافن به درون حبابهاب آب رفته، خود را
به سطح آب رساندند، دقیقاً شبیه به کاری که سورفاکتانتها میکنند. در گام بعد
آنها دریافتند که اکسید گرافن میتواند قطرات روغن را در آب دیسپرس کند، کاری
که یک سورفاکتانت میکند.
به عقیدهی هوانگ، داشتن بینش بنیادی دربارهی خواص گرافن برای درک بهتر
فرایندهای این ماده و نحوهی استفاده از آن، بسیار مهم است. این کار میتواند
موجب افزایش کاربرد این ماده گردد.
هوانگ میگوید:«ما دیدیم که اکسید گرافن مادهی بسیار نرم و در واقع پلیمری از
کربن، اکسیژن و هیدروژن به شمار میرودکه میتواند در شکلهای متنوعی بهصورت
ذرات کلوئیدی درآید.
این ویژگی سورفاکتانتی گرافن، موجب میشود تا بتوان از آن بهعنوان عامل دیسپرسکننده
برای انحلال مواد نامحلول استفاده کرد.
نتایج کار این گروه در نشریهی Journal of the American Chemical Society به
چاپ رسیدهاست.
|