p Um grupo de pesquisa do Centro Internacional de Nanoarquitetura de Materiais (MANA) da NIMS teve sucesso pela primeira vez no mundo na fabricação de produtos com uma estrutura em que o grafeno ultrafino é colado a uma estrutura de suporte 3D. Isso foi alcançado por um método novo e único inspirado na arte do açúcar soprado, que pode ser chamado de "método de sopro químico". p Um grupo de pesquisa do Centro Internacional de Nanoarquitetura de Materiais (MANA) do Instituto Nacional de Ciência de Materiais (NIMS), liderado pelo Dr. Yoshio Bando (NIMS Fellow), Dr. Xuebin Wang (pesquisador de pós-doutorado do NIMS), e Dr. Golberg Dmitri (Diretor de Unidade), conseguiu, pela primeira vez no mundo, fazer produtos com uma estrutura em que o grafeno ultrafino (monocamada ou poucas camadas) é colado a uma estrutura de suporte 3D. Isso foi conseguido por um método novo e único inspirado na arte do açúcar soprado, que pode ser chamado de "método de sopro químico".

p O grafeno é um material ultrafino. É uma forma de carbono, mas tem propriedades únicas que não podem ser encontradas em outros materiais de carbono, como grafite, diamante e nanotubo de carbono. Os cientistas que descobriram este material receberam o Prêmio Nobel de Física em 2010. Embora sua aplicação devesse florescer, ainda é difícil fazer uma estrutura de grafeno 3D confiável, que é necessário para superar a conexão fraca entre as folhas, baixa área de superfície e resistência mecânica insuficiente de produtos normais de grafeno. Muitos pesquisadores tentaram fazer grafeno 3D, mas não conseguiram fazer isso sem deteriorar suas propriedades.

p O grupo de pesquisa teve sucesso pela primeira vez no mundo na fabricação de produtos de grafeno 3D, aplicando um inovador, método nunca antes publicado inspirado na arte do açúcar soprado, que eles chamam de "método de sopro químico" ou designam exclusivamente como "método de sopro de açúcar". Neste método, glicose e sal de amônio são misturados e aquecidos a cerca de 250 ° C, através dos quais polímeros derivados de glicose podem ser obtidos. Os gases de amônia liberados "explodem" os polímeros criando pressão de dentro, gerando uma série de pequenas bolhas de polímero de dezenas de mícrons. Simultaneamente, uma estrutura para estabilizar a estrutura é formada e um produto com uma estrutura 3D reforçada é feito. Depois disso, este produto é ainda aquecido a 1, 350 ° C para transformar as paredes de polímero em grafeno. O produto final de grafeno 3D tem uma estrutura em que o grafeno é colado a uma estrutura estruturalmente estável feita de escoras finas, especialmente denominado como "grafeno strutted". Este "método de sopro químico" é um método inovador para fazer produtos de grafeno com uma estrutura 3D rapidamente, facilmente e com baixo custo.

p Capacitores eletroquímicos com eletrodos feitos de produtos de grafeno 3D strutted desenvolvidos nesta pesquisa podem atingir uma alta densidade de potência específica. Espera-se que os novos produtos sejam amplamente usados ​​como materiais de capacitores de alto desempenho em dispositivos para carregamento e descarregamento rápido de eletrônicos portáteis e veículos elétricos e lançamento eletromagnético de aeronaves. O "método de sopro químico" também estará amplamente disponível como um novo método para fazer mais membranas ultrafinas do que grafenos.

p Os resultados da pesquisa foram publicados como uma conquista do World Premier International Center for Materials Nanoarchitectonics (WPI-MANA), na versão online de uma revista científica do Reino Unido, Nature Communications , em 16 de dezembro, 2013