基於等離子體的新技術設計使石墨烯產量提高了 22% 以上

比鑽石更硬，比鋼更堅固，像橡膠一樣柔韌，比鋁更輕。這些只是石墨烯的一些特性。儘管這種材料近年來引起了科學界的極大興趣，但仍然沒有足夠便宜且可持續的方法來工業規模地高品質製造它。

科爾多瓦大學 (UCO) 的研究小組剛剛發表雜誌上的新原型化學工程雜誌這正是代表這種材料在大規模生產方面向前邁出了一大步，這種材料於 2004 年首次合成，六年後，相關人員獲得了諾貝爾獎。

這項新技術設計基於團隊本身先前的一項專利，已註冊評估專利，將石墨烯的產量提高了22%以上，同時該製程保持了用石墨烯合成的石墨烯的高品質。

這項工作是基於等離子體技術，一種部分電離的氣體，通常被稱為物質的第四態。儘管存在自然等離子體，例如閃電和北極光，但它們也可以在實驗室中人工產生。

該研究的主要作者弗朗西斯科·哈維爾·莫拉萊斯強調，它的一大優點是“它是一種高能量介質，能夠非常容易地分解有機分子。”具體來說，該團隊使用這種等離子炬來分解乙醇並重新排列分子的碳原子，從而產生石墨烯。

用於優化能量的法拉第籠

儘管這種石墨烯合成工藝已經受到該集團的專利保護，但該研究的新穎創新之處在於，由於該工藝的最佳化.

正如該團隊的首席研究員 Rocío Rincón 所解釋的那樣，該團隊先前的研究表明，幾乎 43% 的供應能量被耗散並浪費了。這是一個明顯的例子，說明科學中經常出現的情況是，一項發現如何導致另一項發現，而應用研究是建立在基礎研究的基礎上的。

為了準確地避免這種寶貴的能量損失，研究小組在等離子體周圍建造了一個法拉第籠，這是一種充當電磁屏蔽的金屬網，類似於微波用於將系統與外部隔離的金屬網。這樣，根據研究結果，之前每分鐘每瓦產生 4.3 毫克石墨烯，而採用這種新的屏蔽，最大限度地利用了能量，在相同的時間和功率下可產生 5.2 毫克。

該研究由科爾多瓦大學等離子體創新實驗室研究小組與能源與環境化學研究所（IQUEMA）合作進行，該研究所部分負責評估等離子體的質量產生的。