Wetenschappers kunnen van zowat alles met koolstof grafeen maken - zelfs Girl Scout Cookies.

Afgestudeerde studenten in het Rice University-lab van chemicus James Tour bewezen het toen ze een troep Houston Girl Scouts in hun lab uitnodigden om hen te laten zien hoe het moet.

Het werk maakt deel uit van een paper dat vandaag online is gepubliceerd door ACS Nano . Rijstwetenschappers beschreven hoe grafeen - een enkel atoom dik vel van hetzelfde materiaal in potloodstift - kan worden gemaakt van zowat elke koolstofbron. inclusief eten, insecten en afval.

Het koekjesgambiet begon met een durf toen Tour tijdens een vergadering vertelde dat zijn laboratorium grafeen had geproduceerd uit tafelsuiker.

"Ik zei dat we het uit elke koolstofbron konden laten groeien - bijvoorbeeld, een Girl Scout-koekje, omdat er destijds Girl Scout Cookies werden geserveerd, ' herinnerde Tour zich. 'Dus een van de mensen in de kamer zei:'Ja, doe het alsjeblieft. ... Laten we dat zien gebeuren.'"

Leden van Girl Scouts of America Troop 25080 kwamen naar Rice's Smalley Institute for Nanoscale Science and Technology om het proces te zien. Rijst afgestudeerde studenten Gedeng Ruan, hoofdauteur van het artikel, en Zhengzong Sun berekende dat tegen het toen commerciële tarief voor ongerept grafeen - $ 250 voor een vierkant van 2 inch - een doos met traditionele Girl Scout-zandkoekjes een winst van $ 15 miljard zou kunnen opleveren.

"Dat is veel geld!" zei een verbaasde Sydney Shanahan, een lid van de troep.

Een vel grafeen gemaakt van één doos zandkoekjes zou bijna 30 voetbalvelden bedekken, zei zon.

Het experiment was een grillige manier om een ​​serieus punt te maken:dat grafeen - aangeprezen als een wondermateriaal vanwege zijn taaiheid en geleidbaarheid sinds de ontdekking ervan door Nobelprijswinnende wetenschappers Andre Geim en Konstantin Novoselov in 2004 - kan uit vele bronnen worden gehaald .

Laten zien, de onderzoekers testten vervolgens een reeks materialen, zoals vermeld in de nieuwe krant, inclusief chocolade, gras, polystyreen plastiek, insecten (een kakkerlakpoot) en zelfs hondenpoep (complimenten van de miniatuur teckel van labmanager Dustin James, Sid Vicious).

In elk geval, de onderzoekers konden grafeen van hoge kwaliteit maken via koolstofdepositie op koperfolie. In dit proces, het grafeen vormt zich aan de andere kant van de folie als vaste koolstofbronnen ontleden; de andere resten blijven op de originele kant. Typisch, dit gebeurt in ongeveer 15 minuten in een oven die stroomt met argon en waterstofgas en wordt opgevoerd tot 1, 050 graden Celsius.

Tour verwacht dat de kosten van grafeen snel zullen dalen naarmate commerciële belangen methoden ontwikkelen om het in bulk te produceren. Een ander nieuw artikel van Tour en zijn Rice-collega's beschreef een lang gezochte manier om op grafeen gebaseerde transparante elektroden te maken door grafeen te combineren met een fijn aluminium gaas. Het materiaal kan het dure indiumtinoxide vervangen als basiselement in platte beeldschermen en aanraakschermen, zonnecellen en ledverlichting.

Het experiment waar de padvindsters getuige van waren "heeft veel te maken met actuele onderzoeksthema's in de academische wereld en in de industrie, " zei Toer, Rice's TT en W.F. Chao-leerstoel in de chemie en hoogleraar werktuigbouwkunde en materiaalkunde en informatica. "Ze leerden dat koolstof - of welk element dan ook - in de ene vorm goedkoop kan zijn en in een andere vorm erg duur kan zijn."

Diamanten zijn een goed voorbeeld, hij zei. 'Je zou waarschijnlijk een hele grote diamant uit een doos padvinderskoekjes kunnen halen.'