นักวิทยาศาสตร์ผลิตแกรฟีนจากน้ำมันถั่วเหลืองที่ใช้ทำอาหาร

graphene-soy-beans
แผ่นแกรฟีน ภาพโดย CSIRO

นักวิทยาศาสตร์จากสถาบันวิจัยวิทยาศาสตร์และอุตสาหกรรม (CSIRO) ของประเทศออสเตรเลียได้พัฒนากระบวนการการผลิตแกรฟีน (graphene) จากน้ำมันถั่วเหลืองที่ใช้ทำอาหารโดยทั่วไป ทำให้การผลิตแกรฟีนทำได้รวดเร็วราคาถูกกว่าและไม่ต้องพึ่งพากระบวนการการผลิตที่ยุ่งยาก ผลการวิจัยในครั้งนี้ได้ตีพิมพ์ในวารสารทางวิชาการ Nature Communications

แกรฟีนเป็นวัสดุที่ประกอบด้วยคาร์บอนบริสุทธิ์ที่มีความหนาเท่ากับขนาดของอะตอมของคาร์บอนเอง อะตอมของคาร์บอนจะเชื่อมต่อกันเป็นรูปลังผึ่ง ซึ่งเมื่ออยู่ในรูปแบบของแผ่นในสองมิตินี้แกรฟีนเป็นวัสดุที่แข็งที่สุด แกรฟีนถูกค้นพบครั้งแรกที่มหาวิทยาลัย University of Manchester ในปี 2004 ซึ่งการค้นพบครั้งนี้ทำให้นักวิทยาศาสตร์ผู้ซึ่งค้นพบได้รับรางวัลโนเบลปี 2010 เราสามารถนำแกรฟีนไปประยุกต์ใช้ได้มากหมายเช่น การจัดเก็บพลังงาน แผนกลองน้ำ ระบบตรวจจับที่มีความไวสูง และอุปกรณ์ทางการแพทย์เป็นต้น

กระบวนการใหม่ที่นักวิทยาศาสตร์ใช้ในการผลิตแกรฟีนกระทำโดยการให้ความร้อนกับน้ำมันถั่วเหลืองที่อุณภูมิประมาณ 800 องศาประมาณ 26 นาที่จนกระทั้งน้ำมันแตกเป็นองค์ประกอบคาร์บอนซึ่งจะเป็นสิ่งที่ใช้ในการสังเคราะห์แกรฟีน หลังจากนั้นอุณภูมิจะยังคงที่ 800 องศาไปอีก 3 นาทีเพื่อให้แน่ใจว่าจะเกิดการสลายตัวของอะตอมคาร์บอนผ่านพื้นผิวของโฟลีคริสตัลลีนนิกเกิล (polycrystalline nickel  หรือ Ni) โดยที่กระบวนการผลิตใหม่นี้นักวิทยาศาสตร์เรียกว่า แกรฟแอร์เทคโนโลยี่ (GraphAir technology)

graphene-soy-beans-2
นักวิจัยที่สถาบัน CSIRO ภาพโดย CSIRO

กระบวนการการผลิตแกรฟีนในปัจจุบันเป็นขนวนการที่ยุ้งยากที่ต้องบีบอัดแก๊สที่เป็นอันตรายเช่นก๊าซมีเทนและก๊าซไฮโดรเจน ซึ่งเป็นผลทำให้กระบวนการการผลิตมีราคาแพงและที่สำคัญมีอันตรายซึ่งมีความเสี่ยงทำให้การระเบิดได้อีกด้วย  ราคาในการผลิตแกรฟีนด้วยเทคนิคปัจจุบันเพื่อให้ได้แกรฟีนที่มีคุณภาพดีในขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 10 ซม. จะมีค่าใช้จ่ายในการผลิตประมาณ 750 ดอลลาร์ (หรือประมาณ 26,000 บาท) และนักวิทยาศาสตร์กล่าวว่าด้วยเทคนิคใหม่ที่พวกเขาค้นพบจะทำให้ค่าใช้จ่ายในการผลิตลดลงอย่างเห็นได้ชัด

การค้นคว้าวิจัยในครั้งนี้นำโดยสถาบันวิจัยวิทยาศาสตร์และอุตสาหกรรมของออสเตรเลีย (CSIRO) ซึ่งได้ร่วมมือกับภาคการศึกษาจากมหาวิทยาลัยของออสเตรเลียหลายแห่งคือมหาวิทยาลัย University of Sydney มหาวิทยาลัย University of Technology Sydney และมหาวิทยาลัย Queensland University of Technology

 


 

ที่มา Nature Communications

 

error: กด RightClick แทน