Cordoba Üniversitesi’nden bilim insanları, grafenin seri üretimine doğru önemli bir adım olabilecek yeni bir prototip sundu. İlk kez 2004 yılında sentezlenen bu malzeme, yüksek mukavemet, esneklik ve hafiflik gibi benzersiz özelliklere sahiptir. Ancak endüstriyel ölçekte üretimi için hala ucuz ve sürdürülebilir bir yöntem bulunmuyor.
Kimya Mühendisliği Dergisi’nde yayınlanan yeni araştırma, yüksek kaliteyi korurken grafen üretimini %22’den fazla artıran bir teknolojik gelişme sunuyor. Bu gelişme, organik molekülleri parçalayıp grafen oluşturmak için kısmen iyonize gaz kullanan plazma teknolojisine dayanıyor.
Plazma teknolojisinin en önemli avantajlarından biri, organik molekülleri kolayca parçalamasına olanak tanıyan enerjik ortamıdır. Ekip bu teknolojiyi etanolü parçalamak ve molekülün karbon atomlarını yeniden düzenlemek için kullandı ve sonuçta grafen oluştu. Çalışmanın çığır açan bir başarısı, grafen üretiminin artmasına olanak tanıyan sürecin enerji tüketiminin optimizasyonudur. Ekibin önceki araştırması, sağlanan enerjinin neredeyse %43’ünün boşa gittiğini ve “boşa gittiğini” gösterdi. Bu enerji kaybını önlemek için araştırmacılar plazmanın etrafına bir Faraday kafesi (elektromanyetik kalkan görevi gören metal bir ağ) inşa ettiler.
Plazma enerjisinden maksimum düzeyde faydalanan bu ekranlama sayesinde grafen üretimi aynı zaman ve güçte dakikada 4,3 miligramdan 5,2 miligrama çıktı. Araştırma, Cordoba Üniversitesi Plazma İnovasyon Laboratuvarı’ndan bir grup tarafından, üretilen grafenin kalitesinin değerlendirilmesinden kısmen sorumlu olan Enerji ve Çevre Kimya Enstitüsü (IQUEMA) ile işbirliği içinde gerçekleştirildi.
Araştırmanın başyazarı Francisco Javier Morales’e göre “Plazma teknolojisi, organik molekülleri kolaylıkla parçalayabilen yüksek enerjili bir ortamdır.” Ekibin baş araştırmacısı Rocío Rincón şunları kaydetti: “Ekibin önceki çalışmaları, sağlanan enerjinin neredeyse %43’ünün boşa gittiğini ve boşa gittiğini gösterdi; yeni teknolojiyle bu enerji kaybını önleyebildik.”
