Теоретически, макроскопические трехмерные графена сборки должны сохранять свойства наноразмерных хлопья графена. Однако недавние попытки сделать 3D графена привели к слабой проводимости из-за плохого контакта между графеновых листов. Потеря силы также является проблемой, и самонесущих 3D графен еще не произведено.
Теперь, Ху Ван и Йошо Бандо, вместе с коллегами Японии и Китая, создали новый способ сделать 3D графена с использованием пузырьков взорваных в полимерном растворе глюкозы. В результате 3D графен является надежным и поддерживает превосходную проводимость.
Вдохновленный древним пищевым искусством "взрывом сахара ', Бандо и его команда рассудила, что графен может быть структурирован таким же образом. Исследователи создали сироп обычного сахара и хлорида аммония. Они нагревали сироп, генерируя глюкозы полимер на основе названием меланоидин, который затем вдували в пузырьки с помощью газов, выделяющихся в аммоний. Ученые обнаружили самое лучшее качество конечного продукта в результате баланса равной разложения аммония и полимеризации глюкозы во время этой стадии.
Как пузырьки росли, оставшийся сироп сливают из стенок пузырьков, в результате чего в течение пересечений трех пузырьков. При дальнейшем нагреве, раскислении и дегидрировании, меланоидин постепенно формировал нужную структуру графена: последовательную структуру 3D которая состоит из графеновых мембран, соединенных графеновыми перемычками, в результате чего получаются стенки пузырей и междупанельных скелетов соответственно.
Структура пузыря позволяет свободное передвижение электронов по всей сети, а это означает, что графен сохраняет полную проводимость. Не только это, но механическая прочность и эластичность 3D графена необычайно прочный-команда были в состоянии сжать его до 80% от своего первоначального размера с небольшой потерей проводящих свойств или устойчивости.
После их открытия, Бандо и его команда надежно производит 3D графен со стоимостью $ 0,5 за грамм в их лаборатории.
Низкая стоимость, высокая масштабируемость этого нового метода может иметь множество применений в области техники и электроники. Выборочно обильные продукт применяется в качестве высокоэффективного супер-конденсатора, его максимальной мощности плотность является самым высоким среди 3D на основе графена водных супер-конденсаторов, ок. 10 ^ 6 Вт / кг. Это освещает удивительное будущее для быстрого пуска электрических транспортных средств и запуск воздушных судов.
| 