Grafeno moldeable

Un equipo de la Universidad de Northwestern está reformando el mundo del grafeno... literalmente.

El equipo ha convertido el óxido de grafeno (GO, por sus siglas en inglés) en una masa blanda, moldeable y amasable que puede ser moldeada y transformada en estructuras tridimensionales independientes.

Llamado "masa GO", el producto puede ser divertido jugar con él, pero es más que un juguete. El material maleable resuelve varios problemas presentes hace mucho tiempo en la industria de fabricación de grafeno.

"Actualmente el óxido de grafeno se almacena en forma de sólidos secos o polvos, que son propensos a la combustión", dijo Jiaxing Huang, quien dirigió el estudio. "O tienen que ser convertidos en dispersiones diluidas, que multiplican la masa del material por cientos o miles de veces".

Huang explicó su más reciente envío de 5 kilogramos de óxido de grafeno, que fue diluido en 500 litros de líquido. "Tuvo que ser entregado en un camión", dijo. "La misma cantidad de óxido de grafeno en forma de masa pesaría unos 10 kilogramos, y podría transportarlo yo mismo".

La investigación fue publicada en la revista Nature Communications. Huang es profesor de ciencia de materiales e ingeniería en la Escuela de Ingeniería McCormick de Northwestern.

Un bloque corto de masa GO puede ser enrollado repetidamente en una cinta larga. (Foto: Jiaxing Huang/Northwestern University)

Composición de la masa GO

El óxido de grafeno, que es un producto de la oxidación del grafito, se utiliza a menudo para fabricar grafeno, una lámina con un grosor de un solo átomo que es notablemente fuerte, ligera y tiene potencial para aplicaciones en electrónica y almacenamiento de energía.

El equipo de Huang hizo masa GO añadiendo una concentración ultra alta de óxido de grafeno al agua. Si el equipo hubiera usado aditivos aglutinantes, habrían tenido que seguir procesando el material para eliminar estos aditivos con el fin de devolver el óxido de grafeno a su forma pura.

"Añadir aglutinantes como los plásticos podría convertir cualquier cosa en un estado de masa", dijo Huang. "Pero estos aditivos a menudo alteran significativamente las propiedades del material".

Después de ser moldeada en estructuras, la masa puede convertirse en sólidos densos que son eléctricamente conductores, químicamente estables y mecánicamente duros. O se puede añadir más agua a la masa para transformarla en una dispersión GO de alta calidad bajo demanda. La masa también puede ser procesada más adelante para hacer óxido de grafeno a granel y materiales de grafeno de diferentes formas con microestructuras ajustables. Huang espera que la facilidad de uso de la masa GO pueda ayudar a que el grafeno alcance su tan esperado potencial como súper material.

"Mi sueño es convertir las láminas de grafeno en un material de ingeniería ampliamente accesible y fácilmente utilizable, al igual que el plástico, el vidrio y el acero", dijo Huang. "Espero que la masa GO pueda ayudar a inspirar nuevos usos de los materiales basados en grafeno, al igual que la plastilina puede inspirar la imaginación y la creatividad de los niños pequeños". (Fuente: NCYT Amazings)