Grafeen. Foto Pixabay

Grafeen is een materiaal met ongelofelijke eigenschappen. Met 100 keer de kracht van staal is grafeen het sterkste materiaal dat ooit is getest. Het is bovendien buitengewoon geschikt als halfgeleider omdat het honderd keer sneller geleid dan het nu veel gebruikte silicium.

De toepassingen van grafeen – wat gemaakt wordt van pure carbon – zijn dan ook enorm. Denk aan supergeleiders, hoog gevoelige sensors en batterijen. Er is echter een groot probleem. Het materiaal om grafeen van te maken (grafiet) is niet duur, maar het industrieel proces wel. Dat is buitengewoon complex en kostenintensief. Daarom laat een echte doorbraak van grafeen al jaren op zich wachten. Maar de Technische Universiteit Delft schept met een nieuw model voor het industrieel proces nu hoop op verbetering.

liquid-phase exfoliation

Er zijn verschillende technieken om grafeen te produceren, de een nog duurder dan de ander. Een van de meest veelbelovende technieken is door middel van “liquid-phase exfoliation”. Bij deze techniek wordt grafiet in een vloeibare omgeving heel dun geschaafd totdat er lagen van grafeen zich losmaken van het bulkmateriaal.

Meld je aan voor onze Nieuwsbrief!

Je wekelijkse innovatie overzicht: Elke zondag onze beste artikelen in je inbox!

    Lorenzo Botto, Foto TU Delft

    In het laboratorium werkt deze techniek al. Maar dat is op basis van trial-and error. Het lukt met andere woorden nog niet op continue basis. Daarvoor moet eerst meer bekend zijn over verschillende parameters die belangrijk zijn in het industrieel proces. Een onderzoeksteam onder leiding van Lorenzo Botto heeft hiervoor nu een model ontwikkeld. Dit model kan volgens de TU Delft worden gebruikt in software voor de optimalisatie van grootschalige productieprocessen.

    Botto: “Het exfoliatie proces is moeilijk te modelleren. De aanhechting tussen grafeenlagen is niet eenvoudig te kwantificeren en de dynamische krachten die de vloeistof op het grafiet uitoefent zijn gevoelig en afhankelijk van de oppervlakte-eigenschappen en de geometrie.” De teamleden Catherine Kamal en Simone Gravelle hebben nu echter een model ontwikkeld en getest dat op basis van simulaties van moleculaire dynamica heeft bewezen dat het zeer accuraat kan zijn.

    De onderzoeksresultaten van het team onder leiding van Botto zijn gepubliceerd in het Journal of Chemical Physics.

    Steun ons!

    Innovation Origins is een onafhankelijk nieuwsplatform, dat een onconventioneel verdienmodel heeft. Wij worden gesponsord door bedrijven die onze missie steunen: het verhaal van innovatie verspreiden. Lees hier meer.

    Op Innovation Origins kan je altijd gratis artikelen lezen. Dat willen we ook zo houden. Heb je nou zo erg genoten van de artikelen dat je ons een bedankje wil geven? Gebruik dan de donatie-knop hieronder:

    Doneer

    Persoonlijke informatie

    Over de auteur

    Author profile picture Maurits Kuypers is als macro-econoom afgestudeerd aan de Universiteit van Amsterdam met als specialisatie internationale betrekking. Sinds 1997 is hij actief als journalist, eerst 10 jaar op de redactie van Het Financieele Dagblad in Amsterdam, daarna als freelance correspondent in Berlijn en Centraal-Europa. Bij technologische innovaties heeft hij ook altijd oog voor de financiële haalbaarheid van een project.