Pesquisadores da Curtin University descobriram inesperadamente uma nova maneira de fazer grafite cristalino, um material essencial usado na fabricação de baterias de íon de lítio.

Descrito em um artigo de pesquisa publicado hoje em Materiais de Comunicação , a nova técnica não requer os catalisadores de metal típicos ou matérias-primas especiais para transformar o carbono em grafite cristalino. Curiosamente, foi descoberto por um estudante de pesquisa em um laboratório, usando um Espectrômetro de Absorção Atômica (AAS) - um equipamento, inventado na Austrália nos anos 1950 e desenvolvido para analisar a composição de líquidos.

O aluno de nível de mestre por trás da descoberta, Sr. Jason Fogg, disse que, embora a ciência exata por trás do porquê dessa nova técnica funcionar ainda esteja para ser confirmada, ele acredita que está relacionado à maneira específica como o AAS aquece as amostras por meio de pulsos rápidos e curtos.

"Usamos um forno especial que pode aquecer a amostra a 3.000 graus Celsius em segundos, algo que a maioria dos fornos não consegue alcançar, - disse Fogg.

"Para colocar a temperatura em perspectiva, 3000 graus Celsius é igual a cerca de metade da temperatura da superfície do sol. "

Dra. Irene Suarez-Martinez, da Escola de Engenharia Elétrica de Curtin, Ciências da Computação e Matemática, disse que embora a grafite seja a forma mais estável de carbono, a maioria dos materiais de carbono teimosamente se recusam a se transformar em grafite, é por isso que ela ficou absolutamente chocada ao saber dos resultados do sr. Fogg.

"Quando ele me disse que criou grafite cristalina perfeita a partir de um material conhecido de carbono não grafitado, Não pude acreditar, Fiquei absolutamente pasmo com os resultados. Foi só quando repetimos os resultados três vezes que fiquei convencido, "Dr. Suarez-Martinez disse.

O resultado mais surpreendente envolveu o polímero cloreto de polivinilideno (PVDC), que o Dr. Suarez-Martinez descreveu como um "exemplo de livro" de um material muito teimoso.

À medida que a demanda mundial por baterias de íon de lítio aumenta, os cientistas esperam que a demanda comercial por grafite cristalina também aumente, e esta equipe de pesquisa agora está determinada a descobrir os detalhes precisos de por que esse método especial de aquecimento por pulso foi tão eficaz.

"Nossa hipótese é que o oxigênio atmosférico penetra na estrutura entre os pulsos, e o rápido aquecimento nos próximos pulsos queima as estruturas que normalmente impediriam a formação de grafite, "Dr. Suarez-Martinez disse.

“Também estamos interessados ​​em ver se outros carbonos complexos também se transformarão. Esse método seria capaz de converter material de carbono orgânico, como desperdício de comida, em grafite cristalino? No momento, só somos capazes de criar pequenas quantidades de grafite cristalino, portanto, estamos longe de ser capazes de reproduzir esse processo em nível comercial. Mas planejamos explorar mais nosso método e hipóteses. "

O trabalho foi realizado em colaboração com os cientistas Professor Peter Harris, da University of Reading, no Reino Unido, e o Professor Mauricio Terrones, da Pennsylvania State University, nos EUA. ambos ajudando a equipe de pesquisa da Curtin University a confirmar seus resultados.