Adsorção de óxido de grafeno em água. (a) Isotermas de adsorção de GO, gel de sílica, grafite e rGO a 25 ° C. (b) Fotografia de laminados GO (secos na parte superior a 80 ° C e saturados na parte inferior a P P0−1 =0,6). (c) Padrões de XRD de laminados GO sob diferentes condições. (d) MD simulou a distribuição da molécula de água através do laminado GO em diferentes pressões relativas, onde z =0 representa o centro de dois planos GO ed ′ mostra a posição da molécula de água nos dois planos GO. (e) Perfil de distribuição de moléculas de água e grupos funcionais GO paralelos ao plano GO. Crédito: Ciência Química (2018). DOI:10.1039 / C8SC00545A
Os cientistas da UNSW desenvolveram um novo material à base de carbono que pode revolucionar o controle da umidade em aplicações tão diversas como a eletrônica, embalagem, ar condicionado - e manter os calçados atualizados.
Os cientistas da UNSW desenvolveram um novo material à base de carbono que pode revolucionar o controle da umidade em aplicações tão diversas como a eletrônica, embalagens e ar condicionado - e que poderiam até ser usados para manter o calçado sempre fresco.
O novo super dessecante, feito de óxido de grafeno, supera significativamente o desempenho dos agentes de secagem atuais, e é duas vezes mais absorvente que o padrão da indústria, gel de sílica.
O material foi desenvolvido por uma equipe liderada pelo Dr. Rakesh Joshi da Escola de Ciência e Engenharia de Materiais da UNSW, e um estudo delineando seu desempenho em testes de laboratório é publicado na revista. Ciência Química .
“Este é um novo material estável que mostra ganhos significativos na capacidade de adsorção em relação aos dessecantes convencionais, "diz o Dr. Joshi.
"Uma nova aplicação que estamos investigando é a integração do dessecante na sola interna dos sapatos para controlar o odor e a umidade. Como a umidade pode ser liberada de volta para a atmosfera usando um dispositivo doméstico comum, como um forno quente, sapatos podem ser recarregados regularmente para mantê-los sempre frescos. "
O super dessecante é baseado em grafeno - uma forma extremamente fina de carbono - e é feito de camadas de óxido de grafeno. Os pesquisadores mostraram que as taxas extraordinárias de adsorção e dessorção do material se deviam à alta pressão capilar nos laminados e a rugas em forma de túnel em suas superfícies - processos que não haviam sido compreendidos anteriormente.
O projeto foi conduzido em colaboração com a equipe de design de materiais computacionais do Professor Sean Smith, que estava anteriormente na UNSW e agora é Diretor da Infraestrutura Computacional Nacional da Austrália.
Os pesquisadores dizem que a capacidade de ajustar os espaços entre as camadas de óxido de grafeno conforme desejado permitirá o desenvolvimento de dessecantes personalizados para controlar a umidade em várias aplicações.
"Simulações dos componentes microscópicos deste material dessecante inovador revelam percepções notáveis sobre como ele funciona e sustentam os próximos estágios de design e desenvolvimento, "diz o Professor Smith, um cientista de renome mundial no desenvolvimento de teoria.
O novo dessecante também pode descarregar umidade em baixas temperaturas que economizam energia, permitindo que seja facilmente usado repetidamente. Por contraste, o aquecimento necessário para regenerar os dessecantes convencionais é freqüentemente considerado proibitivamente caro.
Coautor do estudo, Professora Veena Sahajwalla da UNSW Scientia, diz:"Esta combinação de alta capacidade de adsorção e uma rápida taxa de absorção pode aumentar significativamente a eficiência de qualquer sistema dessecante.
"Da mesma forma, as temperaturas relativamente baixas nas quais a descarga pode ser alcançada oferecem vantagens significativas ao reduzir significativamente a intensidade de energia necessária para a regeneração. "
