Долгие годы графен считался материалом, поступающим прямо из лабораторий крупных корпораций: дорогим, требующим сложных установок и агрессивных химикатов. Однако команда инженеров из Сиднейского университета Нового Южного Уэльса показала, что все, что нужно, — это арахисовая скорлупа, печь, немного электричества и умный подход к переработке отходов. Эта, казалось бы, несерьезная комбинация позволила получить графен, пригодный для применения в электронике и промышленности.
Изображение: нейросеть freepikГрафен — это однослойная структура из атомов углерода, расположенных в гексагональной кристаллической решетке, напоминающей соты. Он имеет толщину всего в один атом, но при этом во много раз прочнее стали, отлично проводит электричество и тепло, а также пропускает большую часть света, поэтому считается материалом с уникальным сочетанием свойств.

Это необычное сочетание делает графен привлекательным для разработчиков практически всего: от гибких экранов и электродов в батареях и суперконденсаторах до медицинских датчиков и композитных материалов для аэрокосмической отрасли. Проблема, однако, заключается в том, что производство графена в промышленных масштабах очень затратное.

Традиционные технологии производства графена часто используют дополнительное сырье, такое как промышленный технический углерод. Предложенный исследователями подход значительно проще. Источником углерода являются исключительно арахисовые скорлупы, а весь процесс получения материала сводится всего к двум стадиям нагрева – обычной и мгновенной, без добавления внешних химикатов. Это сокращает количество технологических этапов и упрощает очистку продукта.

Команда подсчитала, что энергия, необходимая для производства 1 кг графена этим методом, будет стоить приблизительно 1,30 доллара. По сравнению с ценами на коммерческий графен, которые часто исчисляются десятками или сотнями долларов за килограмм, это значительный шаг к превращению этого материала в сырье для массового рынка.

Если обещания низкого энергопотребления и производство без химикатов подтвердятся в промышленных масштабах, графен из растительных отходов может стать одним из самых экологичных передовых материалов на рынке.