Лазер превратил древесину в графен

Ученые из Университета Райса научились создавать графеновые структуры из древесины с помощью лазера. На основе таких структур они сделали «деревянные» электроды и продемонстрировали с их помощью процесс электролиза. Исследование опубликовано в журнале Advanced Materials.

Графен представляет собой двумерный материал — одноатомный лист из углеродных шестиугольников. Некоторые ученые используют его именно в таком виде, тогда как другие создают на его основе объемные структуры. Такие структуры легче создавать, а их свойства могут значительно отличаться от свойств единого графенового слоя. В частности, в создании и исследовании этих структур преуспели исследователи из Университета Райса (США). Ранее они уже научились создавать графен из многих углеродосодержащих веществ.

Теперь они смогли получить его из обычной древесины. Небольшие деревянные бруски помещались в закрытую камеру с прозрачным для лазерного луча окошком. Для того чтобы древесина не окислялась при нагревании лазерным лучом, в камеру подавался инертный аргон или водород. В результате древесина не сгорала, а превращалась в хлопьевидный графен. В качестве исходного материала они пробовали разные виды древесины: березу, дуб и сосну. Оказалось, что сосна лучше других подходит для создания графена из-за высокого содержания лигнина — одного из основных компонентов древесины.

Ученые также продемонстрировали возможное применение материала в качестве основы для электроники. Нанеся на материал слои металлов и фосфора, они превратили его в относительно эффективные электроды для суперконденсаторов и электролиза. Использование созданных ими структур для электролиза они продемонстрировали на видео.

Ученые из Университета Райса не первый год занимаются получением графена с помощью лазера. Ранее они уже смогли получить подобный материал сперва из полимерной пленки, а потом из сахара, а также обнаружили, что он обладает антибактериальными свойствами. Помимо этого они научились придавать такому графену супергидрофобные или супергидрофильные свойства.

Григорий Копиев