صناعة

يهندس الباحثون أقوى مادة في العالم من فول الصويا

يهندس الباحثون أقوى مادة في العالم من فول الصويا


احتل الجرافين عناوين الصحف العام الماضي باعتباره المادة الأقوى والأكثر ابتكارًا في العالم. جذبت مادة الكربون بسمك ذرة واحدة الانتباه لكل شيء من الكهرومغناطيسية إلى الخصائص الموصلة إلى متانتها الجنونية. ومع ذلك ، أدت التكاليف المرتفعة للجرافين إلى إبقاء المادة بعيدة عن إمكاناتها الحقيقية.

[مصدر الصورة: CSIRO]

تتطلع مجموعة واحدة من الباحثين من أستراليا إلى تغيير ذلك تمامًا. قام فريق من منظمة الكومنولث للبحوث العلمية والصناعية (CSIRO) بصياغة "GraphAir". تعمل هذه التقنية على "تنمية" الجرافين مع الهواء المحيط ، مما يبسط عملية تكوين الجرافين. في السابق ، كان الجرافين يُزرع تحت ظروف دقيقة ودرجات حرارة عالية وشفط قوي. عن طريق إزالة الظروف الصعبة ، يمكن أن ينمو الجرافين في بيئة متاحة بسهولة أكبر.

قال عالم CSIRO Zhao Jun Han: "إن عملية الهواء المحيط لتصنيع الجرافين سريعة ، وبسيطة ، وآمنة ، وقابلة للتطوير ، وصديقة للتكامل".

لم يتم تبسيط الهواء فقط في هذه العملية. استخدم الفريق أيضًا زيت فول الصويا لصنع مادة موصلة بشكل لا يصدق. قام تشاو وفريقه بتسخين زيت فول الصويا في فرن لمدة نصف ساعة. هذا يسمح للزيت بالتحلل إلى كتل بناء كربونية. يُسكب الزيت على رقاقة رقيقة من النيكل. يبرد هذا الرقاقة وينتشر الزيت على شكل قطعة رقيقة من الجرافين.

قال عالم CSIRO والمؤلف المشارك Dong Han Seo: "تنتج تقنية GraphAir الخاصة بنا خصائص الجرافين الجيدة والقابلة للتحويل ، والتي يمكن مقارنتها بالجرافين المصنوع بالطرق التقليدية".

قال البروفيسور ديفيد ضابط ، عضو جامعة ولونجونج ، إن فول الصويا-الجرافين يمكن أن يتكرر بسهولة. وقال إن تطبيقاته المحتملة تبدو بلا حدود إذا تم توسيع نطاقها بنجاح.

قال "الإمكانيات هائلة". "[لكن] السؤال سيكون ما إذا كان يمكنك قياس طريقة اقتصادية مثل هذه ، حيث قاموا بإغلاقها داخل أنبوب الفرن ، لإنشاء أفلام بحجم المتر والتعامل معها."

حتى الآن ، صنع الفريق فيلمًا بحجم 5 سم (2 بوصة تقريبًا) في 2 سم (تقريبًا 1 بوصة).

فريق CSIRO ليس الوحيد الذي يلاحق الجرافين. قامت مجموعة من الولايات المتحدة بقيادة باحثين في جامعة ولاية كانساس بتصنيع الجرافين مع غاز الهيدروكربون والأكسجين وشمعة الإشعال. لقد أزالوا الحاجة إلى أي نوع من نظام الفراغ.

حصل رئيس الباحثين وقائد الفريق كريس سورنسن ، أستاذ الفيزياء في ولاية كانساس ، على براءة اختراع لعمل الفريق.

قال سورنسن: "لقد اكتشفنا عملية قابلة للتطبيق لصنع الجرافين". "تتميز عمليتنا بالعديد من الخصائص الإيجابية ، من الجدوى الاقتصادية ، وإمكانية الإنتاج على نطاق واسع ونقص المواد الكيميائية السيئة. ما قد يكون أفضل خاصية على الإطلاق هو أن الطاقة المطلوبة لصنع جرام من الجرافين من خلال عمليتنا هي أقل بكثير من العمليات الأخرى لأن كل ما يتطلبه الأمر هو شرارة واحدة ".

يمكنك قراءة بحث CSIRO الكامل المنشور باللغة اتصالات الطبيعة هنا. للحصول على كتاب تمهيدي سريع عن الجرافين نفسه ، تحقق من هذا الفيديو من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا أدناه:

يمكنك أيضًا التعرف على عملية إنشاء الجرافين من خلال هذا الفيديو المقدم من فيريتاسيوم:

راجع أيضًا: الجرافين: سوبرمان الجديد للمواد


شاهد الفيديو: مادة تشبه الاسفنج اقوي من الفولاذ ب 10 مرات