(PhysOrg.com) -- Wetenschappers van de Northern Illinois University zeggen dat ze een eenvoudige methode hebben ontdekt om hoge opbrengsten grafeen te produceren, een hoog aangeschreven koolstofnanostructuur waarvan sommigen geloven dat het silicium zou kunnen vervangen als het technologische weefsel van de toekomst.

De focus van intensief wetenschappelijk onderzoek in de afgelopen jaren, grafeen is een tweedimensionaal materiaal, bestaande uit een enkele laag koolstofatomen gerangschikt in een hexagonaal rooster. Het is het sterkste materiaal ooit gemeten en heeft andere opmerkelijke eigenschappen, inclusief hoge elektronenmobiliteit, een eigenschap die het potentieel voor gebruik in high-speed nano-schaal apparaten van de toekomst verhoogt.

In een mededeling van juni aan de Tijdschrift voor materiaalchemie , de NIU-onderzoekers rapporteren over een nieuwe methode die koolstofdioxide rechtstreeks omzet in grafeen met weinig lagen (minder dan 10 atomen dik) door puur magnesiummetaal in droogijs te verbranden.

"Het is wetenschappelijk bewezen dat het verbranden van magnesiummetaal in kooldioxide koolstof produceert, maar de vorming van deze koolstof met grafeen met weinig lagen als het belangrijkste product is tot ons huidige rapport niet als zodanig geïdentificeerd of bewezen, " zei Narayan Hosmane, een hoogleraar scheikunde en biochemie die de onderzoeksgroep NIU leidt.

"Het synthetische proces kan worden gebruikt om mogelijk in grote hoeveelheden grafeen met weinig lagen te produceren, " zei hij. "Tot nu toe, grafeen is gesynthetiseerd door verschillende methoden met behulp van gevaarlijke chemicaliën en vervelende technieken. Deze nieuwe methode is eenvoudig, groen en kostenbesparend."

Hosmane zei dat zijn onderzoeksgroep aanvankelijk van plan was om enkelwandige koolstofnanobuizen te produceren. "In plaats daarvan, we hebben grafeen met weinig lagen geïsoleerd, "zei hij. "Het verraste ons allemaal."

"Het is een heel eenvoudige techniek die al eerder door wetenschappers is gedaan, " voegde Amartya Chakrabarti eraan toe, eerste auteur van de mededeling aan het Journal of Materials Chemistry en een NIU postdoctoraal onderzoeksmedewerker in chemie en biochemie. "Maar niemand heeft de structuur van de geproduceerde koolstof nauwkeurig onderzocht."