Hautement transformable et polyvalent, La pâte GO peut être facilement remodelée en la coupant, pincement, moulage et sculpture. Crédit :Jiaxing Huang/Université du Nord-Ouest
Une équipe de la Northwestern University est en train de remodeler le monde du graphène, littéralement.
L'équipe a transformé l'oxyde de graphène (GO) en un pâte à modeler moulable et malléable qui peut être façonnée et remodelée en autoportante, structures tridimensionnelles.
Appelé "GO pâte, " le produit peut être amusant à jouer avec, mais c'est plus qu'un jouet. Le matériau malléable résout plusieurs problèmes de longue date - et parfois explosifs - dans l'industrie de la fabrication de graphène.
"Actuellement, l'oxyde de graphène est stocké sous forme de solides secs ou de poudres, qui sont sujets à la combustion, " a déclaré Jiaxing Huang, qui a dirigé l'étude. "Ou il faut les transformer en dispersions diluées, qui multiplient la masse du matériau par des centaines ou des milliers."
Huang a raconté sa dernière expédition de 5 kilogrammes d'oxyde de graphène, qui a été dispersé dans 500 litres de liquide. "Il a dû être livré dans un camion, " Il a dit. " La même quantité d'oxyde de graphène sous forme de pâte pèserait environ 10 kilogrammes, et je pourrais le porter moi-même."
La recherche a été publiée aujourd'hui (24 janvier) dans la revue Communication Nature . Huang est professeur de science et d'ingénierie des matériaux à la McCormick School of Engineering de Northwestern.
Un petit bloc de pâte GO peut être roulé à plusieurs reprises en un long ruban. Crédit :Jiaxing Huang/Université du Nord-Ouest
oxyde de graphène, qui est un produit de l'oxydation du graphite, est souvent utilisé pour fabriquer du graphène, une feuille de carbone épaisse à couche unique d'un atome qui est remarquablement résistante, léger et a un potentiel pour des applications dans l'électronique et le stockage d'énergie.
Il suffit d'ajouter de l'eau
L'équipe de Huang a fabriqué de la pâte GO en ajoutant une concentration ultra-élevée d'oxyde de graphène à de l'eau. Si l'équipe avait utilisé des additifs liants, ils auraient dû traiter davantage le matériau pour éliminer ces additifs afin de redonner à l'oxyde de graphène sa forme pure.
« L'ajout de liants tels que les plastiques pourrait transformer n'importe quoi en pâte, ", a déclaré Huang. "Mais ces additifs modifient souvent de manière significative les propriétés du matériau."
Après avoir été façonné en structures, la pâte peut être transformée en solides denses qui sont électriquement conducteurs, chimiquement stable et mécaniquement dur. Ou, plus d'eau peut être ajoutée à la pâte pour la transformer en une dispersion GO de haute qualité à la demande. La pâte peut également être traitée davantage pour fabriquer de l'oxyde de graphène en vrac et des matériaux de graphène de différentes formes avec des microstructures accordables. Huang espère que la facilité d'utilisation de la pâte GO pourrait aider le graphène à atteindre son potentiel tant attendu en tant que super matériau.
"Mon rêve est de transformer des feuilles à base de graphène en un produit largement accessible, matériel d'ingénierie facilement utilisable, tout comme le plastique, verre et acier, " a déclaré Huang. " J'espère que la pâte GO peut aider à inspirer de nouvelles utilisations des matériaux à base de graphène, tout comme la pâte à modeler peut inspirer l'imagination et la créativité des jeunes enfants."
