Chế siêu vật liệu bằng máy xay sinh tố

Graphene là vật liệu mỏng nhất trên thế giới hiện nay với độ dày chỉ một lớp nguyên tử carbon, trong suốt nhưng cứng rắn hơn thép. Vật liệu này có đặc tính siêu dẫn và được kỳ vọng sẽ thay đổi cách thay đổi cách chế tạo thiết bị điện tử cũng như trở thành tương lai của ngành điện tử học.

Ngày càng có nhiều nhà nghiên cứu và hãng sản xuất muốn dùng graphene để thay thế các chất bán dẫn trong máy tính, màn hình cảm ứng, pin thông thường và pin mặt trời thế hệ tiếp theo.

Các nhà khoa học mới đây phát hiện, phương pháp biến các mảnh than chì thành graphene đơn giản tới mức, về mặt nguyên tắc, nó có thể được tái dựng tại nhà bằng các thiết bị gia dụng. Quy trình tạo ra hàng trăm lít dung dịch chứa các tấm siêu vật liệu vừa được công bố trên tạp chí Nature Materials.

Chỉ cần dùng máy cắt trộn công suất cao hoặc máy xay sinh tố, bột than chì, nước rửa bát và nước là có thể tạo ra graphene, theo nghiên cứu mới

Giáo sư vật lý – hóa học Jonathan Coleman đến từ trường Trinity College Dublin và các cộng sự đã sử dụng những thiết bị thông dụng, sẵn có trên thị trường, chẳng hạn như máy trộn cắt công suất cao và thậm chí cả máy xay sinh tố để thử nghiệm. Trước hết, họ đổ một ít bột than chì vào máy xay, cho thêm nước, rồi cả dung dịch rửa bát và bật máy trộn tốc độ cao.

Họ khám phá thấy rằng, lực cắt do công cụ quay nhanh trong dung dịch có thể đạt cường độ đủ mạnh để tách các lớp graphene cấu tạo từ các mảnh than chì, mà không làm hỏng cấu trúc hai chiều của chúng.

“Chúng tôi đã phát triển được một cách mới để chế tạo các tấm graphene. Phương pháp này mang tới rất nhiều graphene không khiếm khuyết. Trong phòng thí nghiệm, chúng tôi chỉ tạo ra vài gram graphene, nhưng khi tăng quy mô, chúng ta có thể sản xuất được hàng tấn siêu vật liệu”, ông Coleman nhấn mạnh.

Nhóm nghiên cứu đã kiểm tra hiệu suất của các tấm graphen tạo ra theo cách trên thông qua sử dụng chúng như chất độn để gia cố vật liệu nhựa hoặc như yếu tố dẫn truyền cho các cục pin và tấm pin mặt rời. Họ nhận định, việc tạo ra lượng lớn siêu vật liệu chất lượng tốt và rẻ tiền như thế này sẽ tăng cường việc ứng dụng graphene trong sản xuất các loại thiết bị khác nhau.

Ông Coleman tiết lộ, một công ty tài trợ cho nghiên cứu hiện đã nộp đơn xin cấp bằng phát minh sáng chế cho phương pháp tạo ra graphene kiểu mới.