p Esqueça os produtos químicos, catalisadores e máquinas caras - uma equipe de físicos da Kansas State University descobriu uma maneira de produzir grafeno em massa com três ingredientes:gás hidrocarboneto, oxigênio e uma vela de ignição. p O método é simples:encha uma câmara com acetileno ou gás etileno e oxigênio. Use uma vela de ignição de veículo para criar uma detonação controlada. Colete o grafeno que se forma depois.

p Chris Sorensen, Distinto professor de física da Universidade Cortelyou-Rust, é o principal inventor da patente recentemente emitida, "Processo para produção de grafeno de alto rendimento por meio da detonação de material contendo carbono." Outros pesquisadores da Kansas State University envolvidos incluem Arjun Nepal, pesquisador pós-doutorado e instrutor de física, e Gajendra Prasad Singh, ex-cientista visitante.

p "Descobrimos um processo viável para fazer grafeno, "Sorensen disse." Nosso processo tem muitas propriedades positivas, da viabilidade econômica, a possibilidade de produção em grande escala e a falta de produtos químicos nocivos. O que pode ser a melhor propriedade de todas é que a energia necessária para fazer um grama de grafeno por meio de nosso processo é muito menor do que em outros processos, porque tudo o que é necessário é uma única faísca. "

p O grafeno é uma folha com a espessura de um átomo único de átomos de carbono hexagonalmente coordenados, o que o torna o material mais fino do mundo. Como o grafeno foi isolado em 2004, cientistas descobriram que ele tem propriedades físicas e eletrônicas valiosas com muitas aplicações possíveis, como baterias recarregáveis ​​mais eficientes ou eletrônicos melhores.

p Para a equipe de pesquisa de Sorensen, o caminho inesperado para a criação de grafeno começou quando eles estavam desenvolvendo e patenteando géis de aerossol de fuligem de carbono. Eles criaram os géis enchendo uma câmara de alumínio de 17 litros com gás acetileno e oxigênio. Usando uma vela de ignição, eles criaram uma detonação na câmara. A fuligem da detonação formou géis de aerossol que se pareciam com "bolo de comida de anjo negro, "Sorensen disse.

p Mas após uma análise mais aprofundada, os pesquisadores descobriram que o gel aerossol era mais do que um bolo de comida angelical escuro - era grafeno.

p "Fizemos grafeno por acaso, - Sorensen disse. - Não planejávamos fazer grafeno. Planejamos fazer o gel aerossol e tivemos sorte. "

p Mas, ao contrário de outros métodos de criação de grafeno, O método de Sorensen é simples, eficiente, baixo custo e escalonável para a indústria.

p Outros métodos de criação de grafeno envolvem "cozinhar" o mineral grafite com produtos químicos - como ácido sulfúrico, nitrato de sódio, permanganato de potássio ou hidrazina - por muito tempo em temperaturas precisamente prescritas. Métodos adicionais envolvem aquecimento de hidrocarbonetos a 1, 000 graus Celsius na presença de catalisadores.

p Esses métodos consomem muita energia - e até mesmo perigosos - e têm baixo rendimento, enquanto o método de Sorensen e sua equipe faz grandes quantidades com o mínimo de energia e sem produtos químicos perigosos.

p "O verdadeiro charme de nosso experimento é que podemos produzir grafeno na quantidade de gramas, em vez de miligramas, "Nepal disse.

p Agora, a equipe de pesquisa, incluindo Justin Wright, estudante de doutorado em física, Camp Hill, Pensilvânia - está trabalhando para melhorar a qualidade do grafeno e escalar o processo do laboratório para um nível industrial. Eles estão atualizando alguns dos equipamentos para facilitar a obtenção de grafeno da câmara em segundos - em vez de minutos - após a detonação. Acessar o grafeno mais rapidamente pode melhorar a qualidade do material, Sorensen disse.