Grafenoa bezalako karbono-filmak oso material arinak baina oso sendoak dira, aplikazio-potentzial bikaina dutenak, baina fabrikatzea zaila izan daiteke, normalean langile asko eta denbora asko eskatzen duten estrategiak behar izaten dituzte, eta metodoak garestiak eta ingurumena errespetatzen ez dutenak dira.
Grafeno kopuru handia ekoiztu ahala, egungo erauzketa metodoak ezartzean aurkitzen diren zailtasunak gainditzeko, Israelgo Negeveko Ben Gurion Unibertsitateko ikertzaileek grafenoa erauzteko metodo "berde" bat garatu dute, hainbat arlotan aplika daitekeena, besteak beste, optikan, elektronikan, ekologian eta bioteknologian.
Ikertzaileek dispertsio mekanikoa erabili zuten estriolita mineral naturaletik grafenoa ateratzeko. Ikusi zuten hipofilita mineralak aukera onak dituela grafenoa eta grafenoaren antzeko substantziak eskala industrialean ekoizteko.
Hiponfibolaren karbono edukia desberdina izan daiteke. Karbono edukiaren arabera, hiponfibolak aplikazio potentzial desberdinak izan ditzake. Mota batzuk propietate katalitikoengatik erabil daitezke, eta beste batzuk propietate bakterizidak dituzte.
Hipopiroxenoaren egitura-ezaugarriek zehazten dute oxidazio-erredukzio prozesuan duen aplikazioa, eta labe garaien ekoizpenean eta burdinurtuzko (silizio handiko) ferroaleazioen ekoizpenean ere erabil daiteke.
Bere propietate fisiko eta mekanikoei, dentsitate masiboari, erresistentzia onari eta higadurarekiko erresistentziari esker, hipofilitak hainbat substantzia organiko xurgatzeko gaitasuna ere badu, beraz, iragazki-material gisa erabil daiteke. Ur-iturriak kutsa ditzaketen erradikal askeen partikulak ezabatzeko gaitasuna ere frogatu du.
Hipopiroxenoak bakterioetatik, esporetatik, mikroorganismo sinpleetatik eta alga urdin-berdeetatik ura desinfektatu eta arazteko gaitasuna erakusten du. Bere propietate katalitiko eta erreduzitzaile handiak direla eta, magnesia askotan erabiltzen da hondakin-uren tratamendurako xurgatzaile gisa.
(a) X13500 handitze-maila eta (b) X35000 handitze-mailako TEM irudia hipofilita sakabanatuarena. (c) Tratatutako hipofilitaren Raman espektroa eta (d) Hipofilitaren espektroko karbono-lerroaren XPS espektroa.
Grafenoaren erauzketa
Grafenoa erauzteko arrokak prestatzeko, biek eskaneatze-mikroskopio elektronikoa (SEM) erabili zuten laginen metal astunen ezpurutasunak eta porositatea aztertzeko. Beste laborategiko metodo batzuk ere aplikatu zituzten hiponfibolean egitura-konposizio orokorra eta beste mineral batzuen presentzia egiaztatzeko.
Laginaren analisia eta prestaketa amaitu ondoren, ikertzaileek grafenoa dioritik atera ahal izan zuten, Kareliako lagina mekanikoki prozesatu ondoren, garbitzaile ultrasoinu digital bat erabiliz.
Metodo honekin lagin kopuru handia prozesatu daitekeenez, ez dago bigarren mailako kutsaduraren arriskurik, eta ez da beharrezkoa ondorengo laginak prozesatzeko metodoak.
Grafenoaren propietate apartekoak ikerketa zientifikoaren komunitate zabalagoan ezagunak direnez, ekoizpen eta sintesi metodo asko garatu dira. Hala ere, metodo horietako asko urrats anitzeko prozesuak dira edo produktu kimikoak eta oxidatzaile eta erreduzitzaile indartsuak erabiltzea eskatzen dute.
Grafenoak eta beste karbono-film batzuek aplikazio-potentzial handia erakutsi eta I+G arrakasta erlatibo bat lortu badute ere, material hauek erabiltzen dituzten prozesuak oraindik garatzen ari dira. Erronkaren zati bat grafenoaren erauzketa kostu-eraginkorra egitea da, eta horrek esan nahi du dispertsio-teknologia egokia aurkitzea dela gakoa.
Dispertsio edo sintesi metodo hau neketsua eta ingurumenarentzat kaltegarria da, eta teknologia hauen indarrak akatsak ere sor ditzake ekoitzitako grafenoan, eta horrela grafenoaren espero den kalitate bikaina murriztu.
Ultrasoinu garbitzaileen aplikazioak grafenoaren sintesian urrats anitzeko eta metodo kimikoekin lotutako arriskuak eta kostuak ezabatzen ditu. Metodo hau hipofilita mineral naturalean aplikatzeak grafenoa ekoizteko modu berri eta ingurumena errespetatzen duena ireki zuen.
Argitaratze data: 2021eko azaroaren 4a
