Biến nhựa thành graphene siêu bền [HOT]

Với mục tiêu giảm thiểu rác thải nhựa, nhóm nghiên cứu của Đại học Rice (Mỹ) đã tìm ra cách biến rác thải nhựa thành vật liệu graphene chất lượng cao. NHỮNG NGƯỜI PHỤ NỮNhóm nghiên cứu áp dụng phương pháp sưởi ấm Joule, bao gồm quá trình truyền dòng điện lớn qua vật liệu nhựa. Trong điều kiện thích hợp, nhiệt độ cao này có thể gây ra các biến đổi hóa học và hình thành các vật liệu mới khác.





Biến nhựa thành graphene siêu bền [HOT]

Các mảnh nhựa trong quá trình pha tạp graphene. Hình ảnh: Khoa học đại chúng.

Để tạo ra graphene, chất thải nhựa được cắt thành những miếng đủ nhỏ. Thông thường nhựa có điện trở, nghĩa là nó không thể dẫn điện. Tuy nhiên, việc cắt thành những miếng nhỏ cỡ 50 micromet có thể làm tăng tính dẫn điện của nhựa.

Nhóm nghiên cứu đã áp dụng dòng điện cực cao vào nhựa để làm nóng nhanh chóng và biến đổi hóa học của nhựa. Vật liệu graphene chất lượng cao được tạo ra từ sự kết hợp của dòng điện xoay chiều và dòng điện một chiều. Đầu tiên, một dòng điện xoay chiều được đặt vào nhựa trong 8 giây. Dòng điện xoay chiều cho phép nhựa đạt đến nhiệt độ ban đầu đủ cao để tạo thành graphene và tạo điều kiện làm mát nhanh các xung điện.

Tuy nhiên, dòng điện xoay chiều này chỉ tạo ra graphene có độ tinh khiết thấp. Tại thời điểm này, dòng điện một chiều được áp dụng trong 500 mili giây. Dòng điện một chiều đạt nhiệt độ cao hơn dòng điện xoay chiều. Vật liệu dần dần được biến đổi và có các đặc tính giống như graphene.

Graphene cứng hơn thép 200 lần và là một lớp đơn lớp của than chì, một khoáng chất có nguồn gốc carbon tự nhiên. Thông thường, than chì được khai thác, sau đó được xử lý cơ học để tách thành graphene. Tuy nhiên, quá trình này tốn kém và có thể có tác động tiêu cực đến môi trường.

Trực tiếp tạo ra graphene từ chất thải nhựa có thể giảm chi phí sản xuất và dễ dàng ứng dụng rộng rãi trong nghiên cứu và xây dựng, có thể kết hợp với bê tông, cao su hoặc nhựa đường để nâng cao độ bền và hiệu quả. Ngoài ra, graphene làm từ nhựa có thể giảm thiểu ô nhiễm thay vì graphene được khai thác từ than chì. Nhóm nghiên cứu cho biết khả năng phân hủy sinh học của loại graphene mới này vẫn đang được điều tra. Graphene mới có thể phân hủy trong vòng vài tháng, nhanh hơn nhiều so với các loại nhựa thông thường khác.

Nguyên Xuân (theo Khoa học đại chúng)