Grafiet, aka “grafeen” om een slordige grafeen producersPhoto: James St. John (Flickr)
Je zou je kunnen afvragen waarom, gezien de hype, is er niet grafeen in elk product dat je zelf nog niet. Goed, een nieuwe studie is gebleken dat 60 bedrijven die verkopen de Nobelprijs-winnende ultra-dunne carbon platen produceren volslagen prullenbak.
Grafeen werd verondersteld te beschikken over de revolutionaire impact op de technologie als geheel. Maar de nieuwe studie de analyse vindt dat de internationale normen voor grafeen zijn willekeurig. Met behulp van wat ze voelde was een meer nauwkeurige definitie van grafeen, vonden de onderzoekers dat er geen commerciële onderneming “grafeen’ bevat meer dan 50 procent grafeen, en vele bevatte minder dan 10 procent.
Dat is belangrijk als iedereen hoopt voor de grafeen-industrie om de vooruitgang op een zinvolle manier. Volgens de paper, gepubliceerd in het tijdschrift Advanced Materials:
… Is het zorgwekkend dat de producenten zijn labelen zwart poeders als grafeen en verkopen voor top dollar, terwijl ze in werkelijkheid bevatten meestal goedkope grafiet. Dit soort van activiteit geeft een slechte reputatie van de hele branche en heeft een negatieve invloed op ernstige ontwikkelaars van toepassingen van grafeen. Alleen door middel van standaardisatie en de volgende protocollen voor de karakterisering als hier wordt voorgesteld, de grafeen-industrie kan evolueren betrouwbaar.
In veel gevallen, “grafeen” misschien gewoon te duur potlood.
Wetenschappers Andre Geim en Konstantin Novoselov won in 2010 de Nobelprijs voor het isoleren van en het experimenteren op grafeen in 2004. Deze één atoom dik vel carbon zijn ongelooflijk sterk, en grafeen elektronische eigenschappen kan het nuttig maken in schermen, telefoons, zonnecellen en andere alledaagse tech. De onderzoekers in eerste instantie geïsoleerd van het materiaal met scotch-tape, maar dat is niet schaalbaar zijn, zodat bedrijven produceren nu het door het storten van koolstof-atomen, zoals een film of door het snijden van grafiet en het sorteren van de stukken door de dikte. Ik hoorde ooit een lezing waar een wetenschapper legde uit dat u kan dit doen in een keuken blender.
Het nieuwste papier, waarop Novoselov is een co-auteur, richt zich alleen op de “vloeibare fase peeling,” het snijden van grafiet methode. De onderzoekers definiëren grafeen als carbon bladen minder dan 10 atomen dik is, want als ze gesneden is het een dikker, de grafeen zou verliezen zijn nuttige eigenschappen. Alle grafeen ze geanalyseerd werd prullenbak—hun labo-analyse van de 60 bedrijven gevonden dat alle van de vermeende “grafeen” eigenlijk bevat minder dan 50 procent grafeen inhoud, een derde van de bedrijven heeft minder dan 10 procent van het grafeen inhoud, en meestal de geanalyseerde vervalsingen had ergens tussen de 10 en 1.000 lagen. En terwijl grafeen moet 100 procent koolstof, de meeste van de monsters besmet waren.
“Onze uitgebreide studies van grafeen van de wereldwijde productie aan te geven dat er bijna geen van hoge kwaliteit grafeen, zoals gedefinieerd door de [Internationale Organisatie voor Standaardisatie] in de markt nog niet,” schrijven ze.
Een natuurkundige niet in het onderzoek betrokken, Peter Bøggild van de Technische Universiteit van Denemarken, dit in vergelijking met een “wereld in die antibiotica kan verkocht worden door iemand, die niet werden onderworpen aan kwaliteitsnormen en voorschriften” in een Natuur-commentaar. Niemand zou het gebruik van antibiotica in dit geval—en dit is misschien de reden waarom we nog nooit een grafeen revolutie in consumenten-technologie.
“Kauling en collega’ s artikel is dus een broodnodige wake-up call voor grafeen producenten, afnemers en onderzoekers te stemmen op en te voldoen aan de standaarden: een transparante grafeen markt zou komen voor iedereen, behalve misschien gewetenloze verkopers,” schrijft hij.
Bøggild merkt op dat het papier niet wijs uit hoe de onderzoekers besloten welke bedrijven ze zou misschien sommige van hoge kwaliteit producent was weggelaten. Maar het papier is nog steeds dient als een herinnering aan het belang van de kwaliteit van de controle aan een ontluikende industrie.
Dus, als u kocht onlangs een aantal grafeen en vroeg zich af waarom het niet werkt zoals je het verwacht had, is het misschien tijd om te vragen voor een restitutie.
[Geavanceerde Materialen en de Natuur via Nanowerk]
Deel Dit Verhaal