Een revolutionaire machine die een ei kan ontkoken, wordt gebruikt om grafeenzuiveringstechnologie te ontwikkelen.

Onderzoekers van de Flinders University in Zuid-Australië zullen samen met het West-Australische bedrijf First Graphite Ltd het dynamische Vortex Fluidic Device (VFD) gebruiken om hoogwaardig grafeen voor industrieel gebruik te produceren.

Grafeen is de bouwsteen van grafiet en is vanwege zijn robuuste karakter een van de meest gewilde materialen ter wereld.

Jaarlijks wordt er wereldwijd meer dan een miljoen ton grafiet gewonnen.

Het is 200 keer sterker dan staal, maar blijft flexibel en ondoordringbaar, waardoor het ideaal is voor de ontwikkeling van een reeks moderne technologie zoals lithium-ionbatterijen, sensoren en transparant geleidende elektroden voor flexibele zonnecellen.

Op basis van eerder grafietonderzoek met de VFD, First Graphite is van plan om het proces op te schalen naar een commercieel niveau met het potentieel om hoogwaardige koolstofmaterialen te leveren aan wereldwijde markten.

First Graphite Managing Director Craig McGuckin zei dat het gebruik van grafeen van toepassing is op een groot aantal industrieën en hij geloofde dat het materiaal uiteindelijk in de meeste moderne technologie zou worden gebruikt.

"Wat nodig is, is het maken van grafeen van hoge kwaliteit uit grafiet, snel en efficiënt doen en dat is wat we nu proberen op te pakken, " hij zei.

"We zien dat de VFD samenwerkt met onze eigen processen om enorm te helpen bij het maken van verschillende soorten grafeen voor verschillende toepassingen."

in 2015, Wetenschappers van Flinders University kregen een Ig Nobel Award voor het maken van het Vortex Fluidic Device en het gebruik ervan om een ​​ei te ontkoken.

Het apparaat is ook gebruikt om koolstofnanobuisjes nauwkeurig te snijden tot een gemiddelde lengte van 170 nanometer met alleen water, een oplosmiddel en een laser.

Het wordt nu getest om zijn potentieel als commercieel levensvatbare grafeenproducent te bewijzen.

VFD-maker en hoogleraar schone technologie aan de Flinders University Colin Raston zei dat grafiet bestaat uit meerdere kristallijne lagen grafeen die door zijn machine kunnen worden verwijderd.

Hij zei dat conventionele methoden agressieve chemicaliën gebruikten, die defecten veroorzaakte en de eigenschappen van het grafiet veranderde.

"Je kunt grafeen niet meer op dezelfde manier blijven maken, je moet het beter maken en ook de afvalproblemen aanpakken, ' zei professor Raston.

"Gezien de mogelijkheden van de VFD gaan we de operationele parameters van het produceren van grafiet onderzoeken.

"Een milieuvriendelijk proces om het grafeen te produceren, opent meer toepassingen voor het - het maakt het ook een goedkopere optie omdat je afval elimineert."

Het Vortex Fluidic Device dat zal worden gebruikt om de grafeenplaten te maken, is een apparaat ter grootte van een koffer dat zeer hoge schuifkrachten uitoefent op vloeistoffen die in het systeem worden ingevoerd door een buis met hoge snelheid te laten ronddraaien.

"Grafiet is een bekend vast smeermiddel omdat de platen ten opzichte van elkaar glijden, ' zei professor Raston.

"De VFD (hieronder afgebeeld) zou met precisie door het grafiet snijden en zou kunnen worden opgeschaald door een rij machines parallel aan elkaar uit te lijnen of een groter apparaat te maken."

First Graphite heeft als doel een ondergrondse mijnbouwactiviteit in Sri Lanka te ontwikkelen om hoogwaardige, kristallijn adergrafiet en is van plan om de VFD te gebruiken om hoogwaardig grafeen te extraheren.

Grafiet is de laatste tijd in prijs gestegen als gevolg van de toegenomen vraag van toepassingen zoals lithium-ionbatterijtechnologie voor elektrische auto's, maar zou zichzelf nu kunnen vervangen door grafeen.

Grafeen heeft de grootste verhouding tussen volume en oppervlakte van alle materialen, met een gewicht van ongeveer 0,77 milligram per vierkante meter en in staat om tot 20 procent van de oorspronkelijke lengte uit te rekken.

Het is een isotrope warmtegeleider en heeft tot vijf keer de geleidbaarheid van grafiet. Het heeft ook de hoogste geregistreerde elektrische stroomdichtheid, ongeveer een miljoen keer die van koper.

Zuid-Australië is de thuisbasis van meer dan 75 procent van de Australische Joint Ore Reserve Committee (JORC) grafietbronnen, grotendeels op het schiereiland Eyre.