UNSW-wetenschappers hebben een nieuw op koolstof gebaseerd materiaal ontwikkeld dat een revolutie teweeg kan brengen in de vochtbeheersing in uiteenlopende toepassingen als elektronica, verpakking, airconditioning – en om schoenen fris te houden.

UNSW-wetenschappers hebben een nieuw op koolstof gebaseerd materiaal ontwikkeld dat een revolutie teweeg kan brengen in de vochtbeheersing in uiteenlopende toepassingen als elektronica, verpakking en airconditioning – en die zelfs kunnen worden gebruikt om schoenen vers te houden.

Het nieuwe superdroogmiddel, gemaakt van grafeenoxide, presteert aanzienlijk beter dan de huidige droogmiddelen, en is twee keer zo absorberend als de industriestandaard, silicagel.

Het materiaal is ontwikkeld door een team onder leiding van Dr. Rakesh Joshi van de UNSW School of Materials Science and Engineering, en een studie waarin de prestaties in laboratoriumtests worden geschetst, is gepubliceerd in het tijdschrift Chemische Wetenschappen .

"Dit is een stabiel nieuw materiaal dat aanzienlijke winsten in adsorptiecapaciteit laat zien ten opzichte van conventionele droogmiddelen, " zegt dr. Joshi.

"Een nieuwe toepassing die we onderzoeken, is de integratie van het droogmiddel in de binnenzolen van schoenen om geur en vocht te beheersen. Omdat het vocht terug in de atmosfeer kan worden vrijgegeven met een gewoon huishoudelijk apparaat zoals een warme oven, schoenen kunnen regelmatig worden opgeladen om ze constant fris te houden."

Het superdroogmiddel is gebaseerd op grafeen - een extreem dunne vorm van koolstof - en is gemaakt van lagen grafeenoxide. De onderzoekers toonden aan dat de buitengewone adsorptie- en desorptiesnelheden van het materiaal te wijten waren aan de hoge capillaire druk in de laminaten en tunnelachtige rimpels op hun oppervlakken - processen die voorheen niet waren begrepen.

Het project werd uitgevoerd in samenwerking met het ontwerpteam voor computationele materialen van professor Sean Smith, die eerder bij UNSW was en nu directeur is van de National Computational Infrastructure van Australië.

De onderzoekers zeggen dat het vermogen om de ruimtes tussen de lagen grafeenoxide naar wens af te stemmen, de ontwikkeling van aangepaste droogmiddelen mogelijk zal maken om vocht voor meerdere toepassingen te regelen.

"Simulaties van de microscopische componenten van dit baanbrekende droogmiddel onthullen opmerkelijke inzichten in hoe het werkt en zullen de volgende fasen van ontwerp en ontwikkeling ondersteunen, " zegt professor Smith, een wereldberoemde wetenschapper in het ontwikkelen van theorie.

Het nieuwe droogmiddel kan ook bij energiebesparende lage temperaturen vocht afvoeren, waardoor het gemakkelijk keer op keer kan worden gebruikt. Daarentegen, de verwarming die nodig is om conventionele droogmiddelen te regenereren wordt vaak als onbetaalbaar beschouwd.

Studie co-auteur, UNSW Scientia Professor Veena Sahajwalla, zegt:"Deze combinatie van een hoge adsorptiecapaciteit en een snelle absorptiesnelheid kan de efficiëntie van elk droogmiddelsysteem aanzienlijk verhogen.

"Hetzelfde, de relatief lage temperaturen waarbij ontlading kan worden bereikt, biedt aanzienlijke voordelen door de energie-intensiteit die nodig is voor regeneratie sterk te verminderen."