El grafè esdevé 3D

Sembla que el grafè està força de moda. Aquests dies el Chemistry World, el web de la Royal Society of Chemistry, porta un reportatge titulat Graphene Goes 3D on descriu nous avenços per fer grafè per part de científics xinesos, amb l’objectiu de fer-lo més útil per a supercondensadors, emmagatzemament d’hidrogen, i suport a catalitzadors.

Scientists in China have developed a quick and easy procedure for preparing 3D graphene in water, enhancing graphene’s properties so that it can be used in supercapacitors, to store hydrogen and as a catalyst support.

El grafè que es sol preparar és petit (de fet és una monocapa d’àtoms de carboni, una espècie de tela metàl.lica de gàbia de pollastres però a escala nanomètrica):

Graphene, a single sheet of carbon atoms patterned in a honeycomb lattice can, via self-assembly, form 1D and 2D structures that have many potential applications. However, the graphene obtained is usually small, which limits its use as a functional material. 3D microporous and mesoporous carbon materials (hydrogels and aerogels) are lightweight; have high porosities and storage capacities; large surface areas; high electrical conductivity and thermal stability. Preparing such structures is challenging under mild conditions and current methods are not scalable or cost efficient.

Diferents grafens han estat sintetitzats per autoensamblatge a partir d’òxid de grafè, a 95 graus centígrads i pressió atmosfèrica. Amb això s’aconsegueixen formes cilíndriques, esfèriques i en forma de pera. Aquestes estructures tenen alta conductivitat elèctrica i presentat elevada estabilitat mecànica i tèrmica.

Biosensors, composites, materials multiporosos… són conceptes associats a les estructures 3D formades a partir de monocapes de grafè. Ciència de materials, física, química… una rica interfase de la ciència.