science >> Wetenschap >  >> nanotechnologie

GraphON:doorbraak in geleidende coatings en materialen

Een GraphON-coating op kwarts. Krediet:CSIRO

Het nationale wetenschappelijke agentschap van Australië, CSIRO, heeft een baanbrekende nieuwe vorm van grafietmateriaal gecreëerd dat geleidend is, gemakkelijk aan te brengen en biedt meer controle over de prestaties dan grafeen.

GraphON kan ook goedkoper en gemakkelijker worden vervaardigd, met meer flexibiliteit en minder gevaarlijk afval dan vergelijkbare producten. Dr. John Tsanaktsidis van CSIRO zei:"GraphON heeft het potentieel om industrieën zoals lucht- en ruimtevaart en defensie een innovatieve nieuwe manier te bieden om warmte of elektriciteit door een oppervlaktecoating of composietstructuur te geleiden.

"Mogelijke toepassingen zijn onder meer elektrostatisch dissipatieve coatings, elektromagnetische interferentieafscherming, elektrische verwarming (ontdooien), geleidende coatings, en roestwerende coatings."

Een gepatenteerde CSIRO-technologie, GraphON wordt geproduceerd door het in massa geproduceerde polymeer polyaniline dinonylnaftaleensulfonzuur (PANI.DNNSA) te verhitten tot 650°C. Aangezien CSIRO's vorm van dit polyaniline kan worden opgelost in gewone organische oplosmiddelen, het is gemakkelijk te mengen met andere polymeren en verven. Door PANI.DNNSA rechtstreeks op een object te coaten en vervolgens te verwarmen, ontstaat een geleidende grafietcoating, grafiekON, zonder dat er extra verwerkingsstappen nodig zijn.

"Wat anders is aan GraphON, is dat het rechtstreeks wordt geleverd met ingebedde heteroatomen zoals stikstof en zuurstof in het gegrafitiseerde materiaal, " voegde Dr. Tsanaktsidis toe. "Deze unieke prestatie van GraphON verbetert de dispergeerbaarheid in een verscheidenheid aan andere materialen en oplossingen aanzienlijk."

De naam GraphON weerspiegelt de aanwezigheid van zuurstof en stikstof in de op koolstof gebaseerde structuur."

Het is gemakkelijk en goedkoop te produceren. De productie van GraphON kost naar schatting minder dan $USD 2000/kg, een andere factor die naar verwachting de acceptatie en de ontwikkeling van nieuwe toepassingen zal helpen stimuleren.

GraphON gecoate katalytische statische mixer. Krediet:CSIRO

"Om ervoor te zorgen dat GraphON van de hoogste kwaliteit wordt gemaakt, we gebruiken stroomchemie om de polyaniline-precursor te produceren, " zei Dr. Tsanaktsidis. "Dit garandeert dat het eindproduct schaalbaar is, consequent, en reproduceerbaar."

Andere mogelijke toepassingen van GraphON zijn onder meer:

  • energie opvang en opslag
  • productie van printplaten
  • chemische sensoren
  • geleidende inkten
  • elektroden en supercondensatoren
  • textiel/stoffen