В Межвузовском кампусе Уфы начнут работу над синтезом графена

— Графен — исключительно ценный материал, производство которого из недорогого нефтехимического сырья имеет важное значение для промышленности нашей республики, учитывая нынешнее положение в мире. Графен улучшает свойства битума, используется для повышения прочности сплавов и во многих других областях. Уверен, что работа в этом направлении принесёт значимые результаты, — отметил заместитель Премьер-министра Правительства Республики Башкортостан — министр промышленности, энергетики и инноваций Александр Шельдяев.

В отличие от печной, графеновая сажа — материал с уникальными свойствами. Он обладает наноструктурой с очень тонкими, порядка 7-25 нанометров, частицами. Один нанометр — миллиардная часть метра, поэтому он хорошо распределяется в материалах. Когда такой графен добавляют в любой другой материал, например в бетон, пластмассу, сплавы металлов, он значительно улучшает его свойства. Достаточно от одной до нескольких сотых долей процента — и возрастает плотность, износостойкость, устойчивость к нагрузкам и деформации.

Графеном можно улучшать свойства битума в дорожном строительстве и композиционных материалов на основе резины и пластика. Турбостратный графен применяют для производства резиновых мячей, клюшек и покрытий в спорте, корпусов автомобилей и фюзеляжей самолетов. Износ шин с графеном уменьшается в 100 раз. Кроме того, он усиливает свойства антикоррозионных покрытий и повышает прочность сплавов.

Работа над уникальной установкой, превосходящей американские и китайские аналоги, предназначенной для синтеза графена из углеродного сырья, началась в УГНТУ два года назад. Она представляет собой плазмотрон, в котором с помощью очень мощных импульсных разрядов создается электрическое поле. На тысячные доли секунды возникает плазма с температурой до 5500°С (для сравнения, температура на поверхности Солнца — 5600°C) В этих условиях печная сажа разлагается на атомы углерода, затем плазма заданной мощности сама создает из них красивую конструкцию кристаллов графена. Все зависит от времени выдержки образца в плазме и мощности разряда. Лаборатория занимается подборкой параметров, необходимых для того, чтобы получить графен высокого качества.

За последний год получены четыре патента на изобретение. Завершаются эксперименты на лабораторной установке, синтез турбостратного графена готовится к выходу на полупромышленный, а затем и промышленный уровень производства.

Источник и фото: СРК нацпроекты