پلاستیک‌ها به نانومواد با ارزش تبدیل می‌شوند

 

تیم تحقیقاتی دانشگاه رایس در مقاله‌ای توضیح داده است که چگونه با فرآیند فلش ژول قادر به سنتز گرافن با استفاده از پلاستیک‌های مختلف از جمله پلاستیک پلی اتیلن سنگین (HDPE) بوده است. آن‌ها نشان دادند که می‌توانند پلاستیک پلی اتیلن سنگین و حتی زباله‌های پلاستیکی را به نانولوله‌های کربنی تبدیل کرد.

 

گرافن یک لایه با ضخامت اتمی از شبکه کربن ۶ ضلعی است. نانولوله‌های کربن را می‌توان ورقه گرافنی دانست که به صورت لوله در آمده است. نانولوله‌های منفرد به صورت تجربی تا ۶۳ GPA مورد آزمایش قرار گرفتند. آن‌ها همچنین سبک بوده، دارای سطح بالایی بوده و از نظر شیمیایی قوی هستند.

 

تولید نانولوله‌های کربن با روش‌های موجود می‌تواند پر هزینه و نیازمند انرژی زیادی و چندین مرحله خالص‌سازی است.

 

با توجه به تجزیه و تحلیل انجام شده در دانشگاه رایس، فرآیند گرمایش فلش ژول از ۸۶ تا ۹۲ درصد انرژی کمتری استفاده می‌کند و ۹۲ تا ۹۴ درصد انتشار گاز‌های گلخانه‌ای کمتر در مقایسه با روش‌های تجاری تولید می‌کند. این فرآیند شامل گرم کردن خوراک کربن با استفاده از جریان الکتریکی است. نیازی به حلال و آب ندارد و هزینه برق آن تنها ۵۰۰ دلار در هر تن مواد است.

 

گرمایش فلش ژول نانومواد کربن را به صورت پودر تولید می‌کند. محققان دریافتند که وقتی به رزین اپوکسی اضافه می‌شود، مواد کامپوزیت حاصل از آن‌ها از آن‌هایی که با گرافن تجاری یا نانولوله‌های کربن در بازار ساخته شده‌اند، بهتر عمل می‌کنند.

 

محققان با استفاده از کاتالیزور‌ها و ولتاژ‌های مختلف فلزی، دریافتند که می‌توانند خواص مواد تولید شده را تنظیم کنند.

 

ویس از تیم تحقیقاتی دانشگاه رایس در این زمینه گفت: ما در تلاش هستیم تا ببنیم که با استفاده از این راهبرد گرمایش فلش ژول، چه نوع مواد و مورفولوژی مفیدی را می‌توان ایجاد کرد.

 

یک شرکت نوپای صنعتی به نام یونیورس متر (Universal Matter) برای تولید تجاری و بهره‌برداری از این فناوری اعلام آمادگی کرده است.