یک گروه تحقیقاتی در آمریکا روشی برای تولید گرافن ارائه کرده که میتوان با تغییر شرایط، گرافنهایی با خواص دفعکنندگی یا جذبکنندگی آب داشته باشد. این گرافنها میتوانند کاربردهای بسیاری در صنعت داشته باشند.
ارائهی روشی برای تولید گرافن با خواص آبدوستی و آبگریزی
یک گروه تحقیقاتی در آمریکا روشی برای تولید گرافن ارائه کرده که میتوان با تغییر شرایط، گرافنهایی با خواص دفعکنندگی یا جذبکنندگی آب داشته باشد. این گرافنها میتوانند کاربردهای بسیاری در صنعت داشته باشند.
دیکرسون و همکارانش از دانشگاه وندربیت، روشی برای تولید فیلمهای اکسیدگرافنی ارائه کردند که پس از اعمال تغییراتی در سطح آن، زبری سطح به نحوی تغییر میکند که آب در سطح جمع نمیشود، بلکه بهطور غلطان روی آن حرکت میکند. این سطح میتواند در شیشهی جلو خودروها مورد استفاده قرار گیرد.
به اعتقاد دیکرسون، فیلمهای گرافنی شفاف بوده و از آنجا که از کربن ساخته شدهاست، بسیار ارزان هستند. روش این گروه بهسرعت قابل صنعتی شدن و بهکار گیری در تولید انبوه برای مصارف تجاری است.
گرافن ماده است ورقهای به ضخامت بسیار کم که میتوان آن را نازکترین مادهی جهان نامگذاری کرد. این ماده دارای اتمهای کربن با چیدمان لانهزنبوری است. این اولین باری است که برهمکنش موجود میان گرافن با آب مورد بررسی قرار میگیرد.
معمولاً گرافن را با روش لایهبرداری مکانیکی تولید میکنند که روشی خشک و محصول آن بسیار شکننده است. در روش ارائهشده از سوی دیکرسون، گرافن نازک اما مستحکم تولید میشود. از این روش در تولید سرامیکها و دیگر پوششها استفاده میشود. این روش رسوب الکتروفورتیک نام دارد که روشی مرطوب بوده که در آن، میدان الکتریکی روی محیط سیال اعمال میشود. از این روش در تولید فیلمهایی از نانوذرات استفاده میشود که بعد از تولید به سطح دیگری منتقل میشود.
دیکرسون و همکارانش دریافتند که میتوان با تغییر pH و ولتاژ الکتریکی، ذرات اکسید گرافن را بهصورت فیلم ایجاد کرد. دو راهبرد متفاوت برای تولید گرافن ارائه شد در یکی، ذرات اکسید گرافن بهطور انفرادی روی سطح نشست میکردند و در راهبرد دیگر ذرات بهصورت کلونی نشست کرده و تولید گرافن میکنند. گرافن حاصل از راهبرد اول صافتر بوده و آب روی آن پخش میشود، اما گرافن دوم سطح غیر یکنواختی داشته و آب روی آن میغلطد.
این گروه قصد دارد روی بهبود خواص سطحی این گرافنها کار کند تا خواص آبدوستی و آبگریزی را در هر دو نوع سطح بهبود بخشد.
از این گرافنها در تولید فلورگرافن که مادهای شبیه تفلون است، استفاده خواهد شد تا خواص دفع آب آن افزایش یابد.
نتایج کار این گروه در نشریهی ACSNano به چاپ رسیدهاست.