MỸ – Một bước đột phá trong nghiên cứu có thể mở ra cánh cửa cho các vật liệu bền vững hơn, ứng dụng trong hàng loạt công nghệ tiên tiến, từ lớp phủ thông minh, thiết bị điện tử, cảm biến cho đến các hệ thống tự sửa chữa (self-healing system) (*). (*) Self-healing system: là các vật liệu hoặc hệ thống có khả năng tự động phát hiện và sửa chữa các hư hỏng vật lý hoặc lỗi vận hành mà không cần (hoặc cần rất ít) sự can thiệp trực tiếp từ con người.
Được công bố trên tạp chí Sustainable Chemistry and Engineering của hiệp hội hóa học Mỹ (American chemical society), các nhà nghiên cứu từ đại học Monash (Monash university) đã phát triển một phương pháp xanh, không sử dụng dung môi để sản xuất các lá nano graphene (*) pha tạp nitơ (nitrogen-doped graphene nanoplatelets) bằng cách sử dụng nguồn nitơ có nguồn gốc sinh học. (*) Graphene: là một lớp nguyên tử carbon duy nhất được sắp xếp theo cấu trúc hình tổ ong (lục giác).
Cải tiến này áp dụng kỹ thuật cơ hóa học (mechanochemistry), quá trình kết hợp các vật liệu thông qua việc nghiền thay vì sử dụng dung môi hóa học, giúp giảm việc tiêu thụ năng lượng, đồng thời loại bỏ các tiền chất và phụ phẩm độc hại.
Vật liệu thu được cho thấy sự cải thiện về hiệu suất điện, nhiệt và cơ học. Khi được tích hợp vào các hệ thống polymer (polymer system) (*) tiên tiến, nó còn có khả năng tự chữa lành kích hoạt bằng điện, gợi mở những ứng dụng tiềm năng trong các vật liệu thông minh và có độ bền cao. (*) Polymer system: là các cấu trúc vật liệu dựa trên nền nhựa hoặc cao su.
Đối với các doanh nghiệp sản xuất, quy trình này mở ra những lộ trình sản xuất xanh hơn cho polymer và vật liệu composite, giúp giảm chất thải hóa học và chi phí năng lượng. Các nhà khoa học vật liệu, đội ngũ nghiên cứu và phát triển có thể khám phá việc ứng dụng vật liệu này trong các lớp phủ thông minh, điện tử, cảm biến và hệ thống tự phục hồi.
Mặc dù đang trong giai đoạn thử nghiệm, phương pháp này đã chứng minh rằng các vật liệu hiệu suất cao có thể được tạo ra mà không gây hại cho môi trường.
Cô Chamalki Madhusha, nghiên cứu sinh năm thứ ba tại khoa kỹ thuật, chia sẻ: “Phương pháp này chứng minh rằng hoàn toàn có thể chế tạo các vật liệu tiên tiến mà không gây hại cho môi trường”.
Để xem các tin bài khác về “Graphene”, hãy nhấn vào đây.
Nguồn: Electronics Online
