Door met een laser op een stukje dennehout te schijnen ontstaat biologisch afbreekbaar grafeen. Deze vorm van grafeen is beter voor het milieu dan andere vormen. Er is onder andere milieuvriendelijke elektronica mee te maken.
Meestal komt grafeen van grafiet, het materiaal in een potlood. Een heel dun laagje, van één atoom dik, heeft bijzondere eigenschappen. Zo is het relatief extreem sterk en geleidt het elektriciteit. Door dat soort eigenschappen geldt grafeen al jaren als een veelbelovend materiaal (lees: 'Grafeenbelofte'). Het probleem is dat massaproductie van grafeen van goede kwaliteit tot nu toe lastig blijkt.
Gekke kronkels
Misschien ligt de oplossing voor dat probleem wel in bomen besloten. Onderzoekers van de Amerikaanse Rice University hebben een manier gevonden om een stuk hout zo te verbranden dat er een grafeenlaagje ontstaat aan het oppervlak. Dat doen ze door met een laser het hout te verbranden zonder dat er zuurstof bij het hout zit. Daardoor verkoolt het niet op de normale wijze. In plaats daarvan ontstaat gekke kronkels van verbrande houtmoleculen die een ‘grafeenschuim’ vormen. Dat grafeen blijkt prima te gebruiken.
De onderzoekers bouwden bijvoorbeeld een katalysator door kobalt en kalium op het grafeen te deponeren. En door polyanniline op het grafeen te smeren ontstaat een nuttige supergeleider. Het zijn toepassingen die nu vooral voor wetenschappers interessant zijn, maar in de toekomst heeft de industrie misschien wel veel aan deze kennis.
Beuk en eik
De lasertechniek die de onderzoekers gebruiken bedachten ze al in 2014. Toen werkte het echter alleen op plastic. Na een boel tests lukte het ze nu om het ook met hout te doen. Daarbij werkte dennehout het beste; beuken- en eikenhout bevat te weinig lignine (de stof die hout sterk maakt) waardoor het grafeen dat ontstaat niet zo goed werkt.
Of de techniek ook op grote schaal uitvoerbaar is weten de onderzoekers niet. Voorlopig zien ze het vooral als interessante manier om grafeen te maken. Gezien het feit dat veel laboratoria nu nog grafeen produceren door met een potlood over een oppervlak te krassen, is elke alternatieve productiemethode welkom. Het feit dat hout-grafeen biologisch afbreekbaar is, in tegenstelling tot grafeen gemaakt van plastic, is een positieve bijkomstigheid.
Beeld: Deze zwarte letter R is niet gewoon verbrand; de zwarte bovenlaag bestaat uit grafeen. Credit: Rice University
Nieuwsbrief
Vond je dit een interessant artikel, abonneer je dan gratis op onze wekelijkse nieuwsbrief.