Το ελαφρύτερο υλικό του κόσμου ισορροπεί σε ένα λουλούδι

Το θαυματουργό γραφένιο, η νέα μορφή του άνθρακα που υπόσχεται επανάσταση σε μια πληθώρα εφαρμογών, μεταμορφώνεται τώρα στο ελαφρύτερο στερεό υλικό του κόσμου, λιγότερο πυκνό κι από το αέριο ήλιο. Χάρη στις εντυπωσιακές του ιδιότητες, το νέο «αεροτζέλ» θα μπορούσε μια μέρα να σφουγγαρίζει πετρελαιοκηλίδες και να χαρίζει τέλεια ηχομόνωση, μεταξύ άλλων.

Το γραφένιο

Το γραφένιο, του οποίου η ανακάλυψη βραβεύτηκε με το Νόμπελ Φυσικής το 2010, είναι μια μορφή του άνθρακα συγγενική με το γραφίτη, η οποία όμως αποτελείται από φύλλα άνθρακα πάχους ενός μόλις ατόμου.

Χάρη στη δισδιάστατη κρυσταλλική δομή του, το γραφένιο είναι πιο ανθεκτικό από το ατσάλι, παραμένει όμως εύκαμπτο σαν λάστιχο. Είναι επίσης καλύτερος αγωγός από το χαλκό, και θα μπορούσε στο μέλλον να αντικαταστήσει το πυρίτιο στα τσιπ των υπολογιστών και τις οθόνες.

• Διεθνής κούρσα στις πατέντες για την αξιοποίηση του γραφένιου

Τώρα, το γραφένιο δείχνει να σπάει και το ρεκόρ μικρότερης πυκνότητας. Ερευνητές του Πανεπιστημίου Ζεζιάν στην Κίνα παρουσίασαν ένα αεροτζέλ από γραφένιο με πυκνότητα 0,16 milligram ανά κυβικό χιλιοστό.

Το αεροτζέλ

Το υλικό είναι τόσο σπογγώδες ώστε περιέχει κυρίως αέρα και είναι αρκετά ελαφρύ ώστε να μπορεί να σταθεί πάνω σε ένα λουλούδι χωρίς καν να λυγίσει τα πέταλα.

Όμως, παρά την εύθραυστη εμφάνιση, το αεροτζέλ έχει άριστη ελαστικότητα και αναπηδά όταν συμπιεστεί. Όπως αναφέρει ανακοίνωση του Πανεπιστημίου, το νέο υλικό παρουσιάζει επίσης άριστη απορροφητικότητα, καθώς μπορεί να συγκρατεί 900 φορές το βάρος του σε πετρέλαιο ή άλλες οργανικές ουσίες -θα ήταν επομένως ιδανικό για επιχειρήσεις απορρύπανσης ή ακόμα και για την αποθήκευση καυσίμων.

Οι ερευνητές επισημαίνουν ακόμα ότι το νέο υλικό πλεονεκτεί σε σχέση με άλλα αεροτζέλ όχι μόνο στις ιδιότητές τους αλλά και στην απλούστερη διαδικασία παραγωγής. Παράγεται με τη μέθοδο της ψυκτοεξάχνωσης, στην οποία ένα διάλυμα από ίνες γραφενίου καταψύχεται και εκτίθεται σε κενό αέρα. Σε αυτές τις συνθήκες χαμηλής θερμοκρασίας και πίεσης, ο πάγος μετατρέπεται απευθείας σε αέριο, οπότε αφήνει πίσω του κενούς χώρους που κάνουν σπογγώδη τη δομή του νέου υλικού.

Το νέο αεροτζέλ είναι 0,02 mg/cm³ ελαφρύτερο από τον προηγούμενο κάτοχο του ρεκόρ, ένα παραπλήσιο αεροτζέλ γραφενίου που παρουσίασαν γερμανοί ερευνητές το 2011. Μέχρι τότε, το ρεκόρ μικρότερης πυκνότητας κατείχε ένα αεροτζέλ κατασκευασμένο από μέταλλο. Το νέο αεροτζέλ γραφενίου παρουσιάζεται στην επιθεώρηση «Advanced Material».