p Pesquisadores de Umeå mostram como o grafeno ativado, carbonos ativados e outros carbonos hidrofóbicos podem ser dispersos em água na forma de partículas de tamanho micrométrico. O principal agente que ajuda a fazer essas dispersões durarem dias é a forma oxidada do grafeno, chamada óxido de grafeno. Os autores solicitaram a patente do método de preparação de dispersões. p Grafeno, grafite, os carvões ativados são formas bastante diferentes de carvão, mas o que é comum para eles são suas propriedades hidrofóbicas. É impossível dissolver ou dispersar esses materiais diretamente na água. Por outro lado, usar dispersões ou soluções para muitas aplicações é uma grande vantagem. Idealmente, pode-se pulverizar ou pintar a dispersão de grafeno em folha de metal e preparar, e. eletrodo simplesmente secando.

p Há muitos anos, os cientistas procuram bons métodos para preparar dispersões usando materiais relacionados ao grafeno. O método mais comum disponível até agora é o uso de solventes orgânicos e tratamento mecânico muito forte, por exemplo. sonicação por muito tempo. Contudo, solventes orgânicos são frequentemente tóxicos, enquanto o tratamento mecânico não só consome tempo e energia, mas também introduz muitos defeitos, que afetam adversamente a condutividade das folhas de grafeno.

p Pesquisadores da Universidade de Umeå encontraram uma solução simples e ecológica para o problema:forma oxidada de grafeno, óxido de grafeno, é hidrofílico e fácil de dispersar na água.

p "O que descobrimos é que as dispersões de água estáveis ​​podem ser preparadas adicionando certa quantidade de óxido de grafeno a vários carbonos hidrofóbicos, "diz Alexandr Talyzin, Professor Associado do Departamento de Física da Universidade de Umeå.

p Sua equipe de físicos testou o método usando carbonos de alta área de superfície, como o grafeno, grafeno ativado, carbonos porosos ou ativados. As dispersões eram estáveis ​​e não precipitaram mesmo após dias de armazenamento em prateleira. Quando eles adicionaram alguns nanotubos de carbono à dispersão, parecia ser bastante bom para a preparação de eletrodos de supercapacitor. A dispersão foi aplicada à folha metálica, seco e aquecido a 200o Celsius. Todas essas etapas podem ser facilmente escalonáveis ​​para a produção industrial, o pesquisador sugere.

p "O que obtemos no final é uma película fina de material de eletrodo condutor com área de superfície bastante elevada, boa condutividade e excelente desempenho no armazenamento de eletricidade em supercapacitores. A área de superfície elevada é fornecida pelas partículas de tamanho micrométrico de, e. grafeno ativado, enquanto os nanotubos e o óxido de grafeno termicamente reduzido fornecem um bom contato elétrico entre as partículas, "diz Alexandr Talyzin.

p As dispersões podem ser úteis também em muitas outras aplicações, como tintas para impressão, Revestimentos protectores, e tintas condutoras.

p A pesquisa é financiada pela EU Graphene Flagship, um grande projeto internacional que visa trazer o grafeno para o mercado. Os pesquisadores também receberam muito apoio da Universidade de Umeå. O método para preparação de dispersões de grafeno ativado também parece valer a pena patentear.

p "Foi surpreendentemente tranquilo e rápido depois que entrei em contato com o Innovation Office da Universidade de Umeå. Recebemos uma enorme ajuda em pouco tempo graças a especialistas como Daniel Hoffman e seus colegas. Enquanto o artigo científico estava sendo revisado, conseguimos concluir o pedido de patente. "

p O estudo é publicado em Journal of Physical Chemistry Letters .