З пластикових відходів навчились виготовляти графен, який у 200 разів міцніший за сталь

Пластикове сміття оточує нас усюди, і щороку його стає дедалі більше, адже воно не розкладається. Вчені давно розмірковують над питанням, що робити з непотрібним пластиком, і, здається, знайшли один з варіантів відповіді - створювати графен.

З пластику можна робити графен - матеріал, який має чудовий потенціал для екологічного використання.

З графену виготовлятимуть матеріали майбутнього

Зараз є кілька способів переробки пластику для вторинного використання. Наприклад, пластикові пакети навчилися пресувати в невеликі гранули, які можна використовувати для створення будівельних матеріалів. Проте цілковите розкладання пластику - ще досі великий знак питання для людства, адже в природі він розкладається кілька сотень років.

Новий метод може стати як мінімум одним з варіантів відповіді на це питання. Метод «миттєвого нагрівання Джоуля», про який докладно розповіло видання Massive Science, перетворює пластик у графен.

Що таке графен і навіщо він потрібен?

Графен - ультратонкий, але водночас дуже міцний біоматеріал (у 200 разів міцніший за сталь), який легко переробляється. Зазвичай його видобувають за допомогою графіту, який потім потрібно розділяти на шари - це дороге і не найекологічніше заняття.

Якщо ж добувати графен за допомогою пластикових відходів, то вчені зможуть істотно знизити виробничі витрати. А це, натомість, може привести до виходу графену за межі досліджень - його можна буде додавати в бетон, асфальт і навіть гуму для підвищення продуктивності і міцності цих матеріалів.

Також переробка пластику в графен стане великим кроком для очищення довкілля. Безпосереднє видобування графіту, з якого потім виготовляють графен - досить «брудна» справа. Та що ще важливіше - завдяки цьому способу людство зможе зменшити кількість пластикового сміття, яке збирається на звалищах. І хоча біорозкладання графену ще не вивчили достеменно, вже є дослідження, які підтверджують, що цей матеріал може руйнуватися протягом кількох місяців.

Як це робити?

Джоулеве миттєве нагрівання насправді є досить простим процесом - щоб добути графен, потрібно пропустити великий струм через пластмасові матеріали. Водночас це досить поширений метод нагріву - наприклад, його використовують у роботі праски. Але, якщо дотримуватися необхідних умов, то це тепло може викликати хімічні перетворення.

Пластикові відходи мають бути порівняно невеликими (1-2 мм), щоб вони могли проводити електрику - великі шматки можуть мати опір. Після первинної обробки через ці маленькі шматочки пластика пускають дуже сильний струм, що нагріває його. Викид тепла хімічно перетворює пластик у графен низької якості, водень і вуглеводні. Потім низькоякісний графен можна нагріти ще раз, щоб отримати високоякісніший матеріал.

Перетворення тонни пластикових відходів у графен обійдеться всього в 124 долари. Традиційна обробка пластику обходиться, за їхніми ж оцінками, в 150 доларів.

Чому це корисно?

Це відкриття вчених вже привело до відкриття стартапу Universal Matter, який працює над методом «миттєвого нагріву Джоуля» для переробки пластикових відходів у промислових масштабах. І це крок вперед як для навколишнього середовища в порівнянні з традиційним способами сортування і переробки пластику, так і для поліпшення матеріалів у майбутньому за допомогою графену.

За оцінками вчених, перетворення тонни пластикових відходів у графен обійдеться всього в 124 долари. Традиційна обробка пластику обходиться, за їхніми ж оцінками, в 150 доларів - але при цьому, врешті-решт, на звалищах все одно опиняється величезна кількість пластику. Саме тому звичайним методам потрібна альтернатива - і створення графену з пластику може стати однією з таких.

Науковці впевнені, що за графеном майбутнє - і планують використовувати його як добавку в цемент для будівництва, асфальтові дороги і різні полімери. Аналітики з ними згодні і прогнозують ринку цього матеріалу зростання на 40% за наступні п’ять років - зокрема завдяки величезній кількості доступного пластикового сміття, яке нарешті може стати корисним.

-Джерело-