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<\/a><\/p>\nLa investigaci\u00f3n podr\u00eda producir cantidades industriales de grafeno a granel y se describe en l\u00ednea en un nuevo estudio en la revista Nano de la American Chemical Society.<\/p>\n
“Este estudio es el primero de su tipo”, dijo el qu\u00edmico de Rice James Tour, co-autor correspondiente del documento. “Hemos demostrado c\u00f3mo hacer espumas de grafeno 3-D sobre mateiales de partida de no grafeno, y el m\u00e9todo se presta a ser escalado a espumas de grafeno para aplicaciones de fabricaci\u00f3n de aditivos con control de tama\u00f1o de poro”.<\/p>\n
El grafeno, uno de los nanomateriales m\u00e1s intensamente estudiados de la d\u00e9cada, es una hoja bidimensional de carbono puro que es a la vez ultrafuerte y conductora. Los cient\u00edficos esperan utilizar el grafeno para todo, desde la nanoelectr\u00f3nica y los descongeladores de aviones hasta las bater\u00edas y los implantes \u00f3seos. Pero la mayor\u00eda de las aplicaciones industriales requerir\u00edan grandes cantidades de grafeno en una forma tridimensional, y los cient\u00edficos han luchado para encontrar formas sencillas de crear grafeno 3-D a granel.<\/p>\n
Por ejemplo, los investigadores del laboratorio de Tour comenzaron a usar l\u00e1seres, az\u00facar en polvo y n\u00edquel para fabricar espuma de grafeno 3-D a fines de 2016. A principios de este a\u00f1o mostraron que podr\u00edan reforzar la espuma con nanotubos de carbono, lo que produjo un material llamado ‘grafeno reforzado’ que podr\u00eda conservar su forma mientras soporta 3.000 veces su propio peso. Pero fabricarlo no era una tarea sencilla. Requiere un molde pre-fabricado en 3-D, un proceso de deposici\u00f3n de vapor qu\u00edmico de 1.000 grados Celsius y casi tres horas de calefacci\u00f3n y enfriamiento.<\/p>\n
En el \u00faltimo estudio, un equipo del laboratorio de Tour y los laboratorios de Jun Luo de Rice y Naiqin Zhao de Tianjin adaptaron una t\u00e9cnica de impresi\u00f3n tridimensional com\u00fan para fabricar bloques de espuma de grafeno de tama\u00f1o de dedos. El proceso se lleva a cabo a temperatura ambiente. No se requieren moldes y los materiales de partida son az\u00facar en polvo y polvo de n\u00edquel.<\/p>\n
“Este m\u00e9todo sencillo y eficiente elimina la necesidad de moldes de prensado en fr\u00edo y tratamiento de alta temperatura”, dijo en un comunicado Junwei Sha, ex alumno del laboratorio de Tour, que es ahora un investigador postdoctoral en Tianjin. “Tambi\u00e9n deber\u00edamos ser capaces de usar este proceso para producir tipos espec\u00edficos de espuma de grafeno como el grafito de corrugado impreso en 3D, as\u00ed como espuma de grafeno dopada con nitr\u00f3geno y azufre, cambiando los polvos precursores”.<\/p>\n
Las impresoras l\u00e1ser tridimensionales funcionan de manera diferente que las impresoras tridimensionales m\u00e1s conocidas, que crean objetos al comprimir el pl\u00e1stico fundido a trav\u00e9s de una aguja mientras trazan patrones bidimensionales.<\/p>\n
En la sinterizaci\u00f3n l\u00e1ser 3-D, un l\u00e1ser brilla sobre un lecho plano de polvo. Dondequiera que el l\u00e1ser toca el polvo, se funde o sinteriza el polvo en una forma s\u00f3lida. El l\u00e1ser se rastrea, o se mueve hacia adelante y hacia atr\u00e1s, l\u00ednea por l\u00ednea para crear una \u00fanica l\u00e1mina bidimensional de un objeto m\u00e1s grande. Luego se coloca una nueva capa de polvo sobre la parte superior de esa capa y se repite el proceso para construir objetos tridimensionales a partir de capas sucesivas bidimensionales.<\/p>\n
El nuevo proceso de Rice utiliz\u00f3 un l\u00e1ser de CO2 comercialmente disponible. Cuando este l\u00e1ser se apunt\u00f3 sobre el az\u00facar y el polvo de n\u00edquel, el az\u00facar se fundi\u00f3 y el n\u00edquel actu\u00f3 como un catalizador. El grafeno se form\u00f3 cuando la mezcla se enfri\u00f3 despu\u00e9s de que el l\u00e1ser se traslad\u00f3 al az\u00facar de fusi\u00f3n en el siguiente punto, y Sha y sus colegas llevaron a cabo un exhaustivo estudio para encontrar la cantidad \u00f3ptima de tiempo y potencia l\u00e1ser para maximizar la producci\u00f3n de grafeno.<\/p>\n
La espuma creada por el proceso es una forma 3-D de baja densidad de grafeno con poros grandes que representan m\u00e1s del 99 por ciento de su volumen.<\/p>\n
“Las espumas de grafeno 3-D preparadas por nuestro m\u00e9todo son prometedoras para aplicaciones que requieren la creaci\u00f3n r\u00e1pida de prototipos y la fabricaci\u00f3n de materiales de carbono 3-D, incluyendo almacenamiento de energ\u00eda, amortiguaci\u00f3n y absorci\u00f3n de sonido”, dijo Yilun Li, estudiante graduado de Rice.<\/p>\n
\n
Fuente:<\/strong> Innovaticias<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"Nanotecn\u00f3logos de las universidades de Rice y Tianjin han utilizado la impresi\u00f3n l\u00e1ser tridimensional para producir cubos de tama\u00f1o cent\u00edmetro de grafeno at\u00f3micamente delgado.<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":6053,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[170],"tags":[],"class_list":["post-6051","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-nanotecnologia"],"yoast_head":"\n
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