В Межвузовском кампусе Уфы начнут работу над полупромышленным синтезом графена

Сейчас ученые подбирают оптимальные технологические режимы, чтобы увеличить выход высококачественного продукта.

Графен — материал с уникальными свойствами: исключительной прочностью, гибкостью и электропроводностью, превосходящей медь и сталь. Он востребован для создания сверхбыстрой электроники, легких и прочных композитов, новых поколений аккумуляторов и в медицинских технологиях.

Как отметил заместитель Премьер-министра Правительства РБ – министр промышленности, энергетики и инноваций Александр Шельдяев, графен исключительно ценен, а его производство из доступного нефтехимического сырья особенно значимо для промышленности республики в текущих условиях. Материал улучшает свойства битума, повышает прочность сплавов и применяется во многих других отраслях.

В отличие от обычной сажи, графен обладает наноструктурой с размером частиц 7–25 нанометров (миллиардных долей метра), что позволяет ему равномерно распределяться в других материалах. Добавление даже 0,01–0,05% графена в бетон, пластик или металлические сплавы значительно повышает их плотность, износостойкость и устойчивость к деформациям.

Среди практических применений — улучшение битума для дорожного покрытия, производство композитов на основе резины и пластика, создание спортивного инвентаря, корпусов автомобилей и фюзеляжей самолетов. Например, шины с добавлением графена изнашиваются в 100 раз медленнее обычных.

Установка для синтеза графена, разработанная в УГНТУ, превосходит зарубежные аналоги. Это плазмотрон, в котором мощные импульсные разряды создают плазму с температурой около 5500°C — почти как на поверхности Солнца. В таких условиях сажа разлагается на атомы углерода, которые затем формируют кристаллы графена. Ключевые параметры процесса — время выдержки и мощность разряда — подбираются для получения материала высшего качества.

По словам руководителя лаборатории Михаила Доломатова, преимущества установки — простота конструкции, низкая себестоимость сырья и высокое качество графена. В отличие от американских систем, требующих сложной трансформаторной электроники, уфимская установка работает от сети 220 В, при этом производит графен, превосходящий по характеристикам зарубежные образцы.

За последний год получено четыре патента на изобретение. Лабораторные испытания близки к завершению, и вскоре синтез графена будет выведен на полупромышленный, а затем и на промышленный уровень.

Источник: https://pravitelstvorb.ru/news/27619/