É fácil e econômico fazer pelotas brilhantes de grafite a partir de grafeno funcionalizado, de acordo com cientistas da Rice University.

Um relatório em Carbono mostra como o pó de grafeno quimicamente alterado pode ser pressionado em um peso leve, sólido semiporoso que retém muitas das qualidades fortes e condutoras do grafite, a forma de carbono encontrada em lápis, lubrificantes e muitos outros produtos que normalmente requerem processamento em alta temperatura para serem produzidos.

Mohamad Kabbani, um ex-aluno de pós-graduação do cientista de materiais do arroz Pulickel Ajayan e principal autor do artigo, demonstrou o meio ambiente, O processo escalonável pode ser feito em minutos à mão, moendo o grafeno quimicamente modificado em um pó e usando uma prensa manual para espremer o pó em um grânulo sólido.

Kabbani mostrou anteriormente como os nanotubos de carbono podem ser transformados em grafeno com um almofariz e pilão, em vez de produtos químicos agressivos. Desta vez, ele e seus colegas demonstraram como fazer uma pelota do tamanho de uma bateria, mas os pós de grafeno com funcionalidades químicas ligadas a ele podem ser prensados ​​em qualquer forma. Kabbani disse que o material pode ser adequado para uso estrutural, catalítico, aplicações eletroquímicas e eletrônicas.

"Esta é a primeira vez que alguém faz isso em temperatura ambiente e sem pressão muito alta, ", disse ele." Normalmente, esses tipos de materiais requerem sinterização (um processo que usa pressão ou calor para formar sólidos sem derretê-los) em temperaturas acima de 1, 000 graus Celsius para produzir pelotas fortes. Nesse caso, a mecanoquímica em nanoescala nos economizou muita energia e dinheiro. "

O processo começou com dois conjuntos de nanotubos funcionalizados, um com ácido carboxílico e outro com moléculas de hidroxila. Uma vez triturados para combiná-los manualmente ou à máquina, eles são colocados em uma prensa hidráulica em escala de laboratório e submetidos a 5 toneladas de pressão. Os grupos funcionais interligaram as folhas de grafeno entre si, e mesmo que nenhum líquido estivesse envolvido, eles produziram uma pequena quantidade de água como um subproduto da reação, Kabbani disse.

Os pellets permaneceram estáveis ​​quando colocados em água quente por cinco horas, mesmo quando mexido; isto confirmou o entrelaçamento das folhas de grafeno dentro, os pesquisadores relataram.

A combinação de peso leve, alta resistência e alta condutividade são atraentes para aplicações como cabos e eletrodos condutores, Kabbani disse. "O material da pelota é mais forte e mais leve do que os eletrodos de grafite comerciais e pode ser promissor para aplicações de armazenamento elétrico com altas densidades de energia e potência, " ele disse.