Việc trực tiếp tạo ra graphene từ chất thải nhựa có thể giảm chi phí sản xuất và dễ dàng ứng dụng rộng rãi trong nghiên cứu, xây dựng, có thể kết hợp với bê tông, cao su hoặc nhựa đường để cải thiện độ bền và hiệu suất.

Với mục đích giảm thiểu rác thải nhựa, nhóm nghiên cứu Đại học Rice University (Mỹ) tìm ra phương pháp biến rác thải nhựa thành vật liệu graphene chất lượng cao. Nhóm nghiên cứu áp dụng kỹ thuật gia nhiệt Joule, bao gồm quá trình đưa dòng điện lớn chạy qua các vật liệu nhựa. Trong điều kiện thích hợp, nhiệt độ cao này có thể gây ra các biến đổi hóa học và tạo thành vật liệu mới khác.
Biến nhựa thành graphene siêu bền để ứng dụng trong xây dựng

Những mảnh nhựa trong quá trình tạp graphene. Ảnh: Massive Science

Để tạo ra vật liệu graphene, rác thải nhựa được cắt thành những mảnh đủ nhỏ. Thông thường nhựa có tính điện trở, nghĩa là không thể dẫn điện. Tuy nhiên, việc cắt thành mảnh nhỏ khoảng 50 micromet có thể tăng khả năng dẫn điện của nhựa.

Nhóm nghiên cứu đưa dòng điện cực cao được vào nhựa để làm nóng nhanh và biến đổi chất dẻo về mặt hóa học. Vật liệu graphene chất lượng cao được tạo ra bằng cách sử dụng kết hợp dòng điện xoay chiều và một chiều. Đầu tiên, một dòng điện xoay chiều được đưa vào chất dẻo trong 8 giây. Dòng điện xoay chiều cho phép nhựa đạt đến nhiệt độ ban đầu đủ cao để tạo thành graphene và tạo điều kiện làm mát nhanh các xung điện.

Tuy nhiên, dòng điện xoay chiều này mới chỉ tạo ra graphene có độ tinh khiết thấp.Tại thời điểm này, dòng điện một chiều được áp dụng trong 500 mili giây. Dòng điện một chiều đạt đến nhiệt độ cao hơn dòng điện xoay chiều. Vật liệu dần được biến đổi và có tính chất giống graphene.

Graphene bền hơn thép 200 lần, là một dạng đơn lớp của graphite, một khoáng chất có nguồn gốc carbon tự nhiên. Thông thường, graphite được khai thác, sau đó được xử lý cơ học để tách thành graphene. Tuy nhiên quá trình này cần mức chi phí lớn và có thể gây ảnh hưởng môi trường.

Việc trực tiếp tạo ra graphene từ chất thải nhựa có thể giảm chi phí sản xuất và dễ dàng ứng dụng rộng rãi trong nghiên cứu, xây dựng, có thể kết hợp với bê tông, cao su hoặc nhựa đường để cải thiện độ bền và hiệu suất. Ngoài ra, graphene tạo ra từ nhựa có thể giảm ô nhiễm thay vì graphene được khai thác từ than chì.

Nhóm nghiên cứu cho biết, khả năng phân hủy sinh học của loại graphene mới này đang trong quá trình nghiên cứu. Graphene mới có thể phân hủy trong vòng vài tháng, nhanh hơn nhiều so với các loại nhựa thông thường khác.

VnExpress

Tin liên quan

Tương lai của vật liệu thông minh: Bê tông tự phục hồi

Một loại vật liệu thông minh có thể thay đổi và thích ứng với môi trường: Hãy tưởng tượng những cây cầu bê tông có thể tự hàn gắn vết nứt. Lấy cảm hứng từ những sinh vật sống, những vật liệu này có tiềm năng thay đổi cuộc sống của con người. Nhưng việc sử dụng […]


Xem chi tiết: Tương lai của vật liệu thông minh: Bê tông tự phục hồi

Gạch nấm – giải pháp bền vững cho các công trình tương lai

Công nghệ sản xuất gạch từ nấm có thể cung cấp các đặc tính tương tự như bê tông mà không gây ra tác động tiêu cực đến môi trường – theo các nhà khoa học châu Âu. Theo Chương trình Môi trường Liên Hiệp quốc, vật liệu xây dựng và hoạt động xây dựng đóng góp […]


Xem chi tiết: Gạch nấm – giải pháp bền vững cho các công trình tương lai

Giữ sàn gỗ luôn đẹp tự nhiên

Không thể phủ nhận được độ đẹp và ấm áp của sàn gỗ mang lại cho ngôi nhà của bạn, nhưng không hẳn ai cũng biết cách bảo vệ và giữ gìn nó. Hãy tham khảo những mẹo vặt sau đây để giúp sàn gỗ luôn sáng bóng, bền bỉ.Không thể phủ nhận được độ đẹp […]


Xem chi tiết: Giữ sàn gỗ luôn đẹp tự nhiên

Lấy carbon tinh khiết từ không khí ô nhiễm để sản xuất gạch ngói xây dựng

Một công ty Ấn Độ đã nghiên cứu lấy carbon tinh khiết từ không khí ô nhiễm để sản xuất gạch ngói xây dựng. Là đất nước có không khí ô nhiễm nhất hành tinh với 21/30 thành phố có chỉ số không khí độc hại khiến hơn 1 triệu người tử vong, Ấn Độ đang từng […]


Xem chi tiết: Lấy carbon tinh khiết từ không khí ô nhiễm để sản xuất gạch ngói xây dựng

Điểm danh những tiện ích của vòi nước cảm ứng lavabo

Vòi nước cảm ứng lavabo là một thiết bị vòi thông minh, sử dụng cả điện và pin để hoạt động đem đến nhiều tiện ích cho người dùng. Nếu bạn cũng đang muốn sắm cho riêng mình một chiếc vòi nước cảm ứng giá cả phù hợp, chất lượng tốt cho gia đình, vậy […]


Xem chi tiết: Điểm danh những tiện ích của vòi nước cảm ứng lavabo

Phát triển loại bê tông in 3D kết cấu giống vỏ tôm hùm

TS. Trần Phương và cộng sự sử dụng công nghệ in 3D để chế tạo loại bê tông có cấu trúc nhẹ và khỏe như kết cấu vỏ tôm hùm. Tôm hùm sống ở khu vực nước sâu, nên kết cấu vỏ tôm hùm phải chịu áp lực rất lớn từ khối nước biển. Vỏ […]


Xem chi tiết: Phát triển loại bê tông in 3D kết cấu giống vỏ tôm hùm

Bê tông chịu lửa – Vật liệu phụ trợ cho công nghệ sản xuất vật liệu xây dựng

Vật liệu phụ trợ, công nghiệp phụ trợ cho ngành vật liệu xây dựng Việt nam được đánh giá là lĩnh vực có tiềm năng rất lớn, nhưng hoạt động chưa hiệu quả, chưa tương xứng với tầm vóc và tiềm năng của nó. Nhận định đó là đúng vì nhu cầu phụ trợ của […]


Xem chi tiết: Bê tông chịu lửa – Vật liệu phụ trợ cho công nghệ sản xuất vật liệu xây dựng

Giải pháp làm sạch không khí bởi quạt làm mát

Với thực trạng không khí ngày càng ô nhiễm và đầy rẫy những mầm bệnh gây hại như hiện nay, nhu cầu sở hữu một không gian sinh sống và làm việc với chất lượng không khí được đảm bảo đang là mối quan tâm hàng đầu trong hầu hết mọi người dân Việt Nam.   […]


Xem chi tiết: Giải pháp làm sạch không khí bởi quạt làm mát

Khách sạn Babylonstoren ở Nam Phi chính thức mở cửa Vườn gia vị

Supernormal thiết kế lớp học kiểu mới cho trung tâm giáo dục trẻ em ở Massachusetts

Phòng tắm sẽ trông như thế nào trong tương lai?

Ván gỗ: Sự khác nhau giữa gỗ MDF, MDP, Plywood và OSB

10 ý tưởng thông minh để trưng bày nồi và chảo trong bếp

Thiết kế cửa gỗ xoay giúp căn hộ ở São Paulo trở nên mềm mại hơn

Phân biệt Coverlet, Duvet, Quilt và Comforter

9 cách để tận dụng tối đa không gian sân hiên nhà bạn

Yusuke Seki với lột xác Bang & Olufsen Audio Kyoto

10 sắc đỏ rạng rỡ cho Powder Room (phòng tắm dành cho khách)