Губка для нефти

Подарив человечеству порох, бумагу и множество других полезных вещей, умельцы из Поднебесной готовы облагодетельствовать весь мир новым революционным изобретением. Ученые из КНР впервые получили в лабораторных условиях уникальный сверхлегкий материал — графеновый аэрогель. Он в шесть раз легче воздуха, дешев в производстве и обладает выдающимися абсорбирующими качествами

Губка для нефти

Бурное развитие Китая касается не только сферы производства и потребления. Постепенно ученые из этой страны выходят на ведущие позиции в мире. Недавнее исследование Thomson Reuters показало, что в научной сфере КНР семимильными шагами настигает страны «большой семерки». Наработки изобретателей из Поднебесной получают уже и вполне реальное воплощение.

В прошлом месяце ученые из университета Чжэцзян в Ханьчжоу представили результаты своей работы по созданию «твердого дыма» — ультралегкого аэрогеля, получаемого на основе углеродных нанотрубок и графена. Независимо от них другая группа китайских ученых получила аэрогель на основе графена без добавления нанотрубок. Статьи с описанием этих работ опубликованы в одном и том же номере авторитетного материаловедческого издания Advanced Materials.

Первый материал имеет очень низкую плотность — всего 0,16 миллиграмма на кубический сантиметр. Это в 6 с половиной раз легче воздуха. Твердый и упругий термостойкий проводник настолько невесом, что держится на лепестках цветка, не сминая их. Описание разработки в научном журнале сопровождается иллюстрациями, на которых кусок графенового аэрогеля лежит на лепестках цветка вишни.

Материал способен хорошо пропитываться влагой. Он может поглощать вес другого вещества, в девятьсот раз превышающий его массу. Именно это качество послужит основой для использования изобретения на практике. Графеновый аэрогель можно применить в широком диапазоне отраслей, вплоть до космоса, но для начала китайцы предлагают с его помощью устранять последствия крупных разливов нефти, а также очищать загрязненный воздух и воду. После аварии принадлежащей BP нефтедобывающей платформы Deepwater Horizon в Мексиканском заливе спрос на такой товар во всем мире обеспечен.

Применяемые сегодня абсорбирующие вещества поглощают жидкость, вес которой лишь в десять раз превосходит их собственный. Получается, что китайская новинка в 90 раз эффективнее. К тому же материал впитывает влагу чрезвычайно быстро: 1 грамм графенового аэрогеля поглощает 68,8 грамма органики в секунду. Стоит подчеркнуть, что абсорбирующие свойства графена были известны и ранее. Так, ученые отметили, что оксид графена быстро и эффективно очищает воду от радиации.

Аэрогель, получившийся в результате усилий второй группы, – более плотный, но зато и более эластичный. После десятикратного сжатия он полностью восстанавливает прежний объем и структуру. Китайские ученые стремятся как можно скорее добиться того, чтобы их изобретения стали использовать на практике. Они особо подчеркивают, что выработка полученного ими материала не будет слишком затратной.

Оба вещества изготовлены инновационным методом. Обычно подобные сверхтонкие и сверхлегкие материалы получают при помощи процесса химического травления: удаления пленки готового вещества с поверхности матрицы (так, например, делают фольгу). Разработки китайских ученых получены другим путем. Исследователи применили способ резкого глубокого замораживания раствора оксидированного графена с последующим удалением из него кислорода и влаги. Высушенный графен (с углеродными трубками или без них) сохраняет все свои первоначальные свойства.

Графен является широко «раскрученным» в научно-популярных изданиях материалом. Он действительно обладает рядом уникальных свойств и предоставляет непаханое поле для экспериментов. В частности, он обладает феноменальной прочностью и эластичностью – при том, что листы графена являются самым тонким рукотворным материалом на Земле.

Пожалуй, одной из главных областей применения графена являются интернет-технологии. Материал, созданный на его основе, позволяет увеличить скорость передачи данных в сотни раз. Он станет основой для фотодетекторов нового поколения, которые, преобразуя световой сигнал в электрический, служат для передачи данных в системах оптико-волоконной связи. Эта технология вскоре произведет революцию в коммуникационных системах, полагают специалисты.

Напомним, что теоретически существование такой разновидности углерода ученые предсказали еще в начале прошлого века, однако получить графен на практике впервые удалось лишь спустя 80 лет, в 2004 году. Честь первооткрывателей принадлежит ученым российского происхождения Константину Новоселову и Андрею Гейму. За работы с графеном они удостоены Нобелевской премии по физике.

Статьи по теме:
Международный бизнес

Интернет больших вещей

Освоение IoT в промышленности позволит компаниям совершить рывок в производительности

Спецвыпуск

Бремя управлять деньгами

Замедление экономики разводит все дальше банки и реальный сектор

Бизнес и финансы

Номер с дворецким

Карта столичных гостиниц пополнилась новым объектом

Тема недели

От чуда на Хангане — к чуду на Ишиме

Как корейский опыт повышения производительности может пригодиться Казахстану?