Hur man gör grafen?
För att skapa grafen, börja med att använda en blyertspenna för att lägga ett lager grafit på ett pappersark och gå över det 2-3 gånger för att göra det så tjockt som möjligt. Lägg sedan en bit tejp på 5,10 cm med framsidan nedåt på grafiten och tryck försiktigt nedåt. Vik tejpbiten i hälften och dra sedan isär. Upprepa denna viknings- och skalningsprocess 20 gånger, vilket gör grafitskiktet tunnare och tunnare tills du äntligen sitter kvar med grafen. Om du vill lära dig att göra grafen med en mixer och grafitpulver, fortsätt läsa!
Om du vill lära dig att göra grafen med en mixer och grafitpulver, fortsätt läsa!
Grafen är underverkets material från århundradet. Med tanke på dess relativa styrka jämfört med vikten är den hårdare än stål och diamanter och också den bästa ledaren för värme och elektricitet. Och den är bara 1 atom tjock! Du kan göra din egen grafen hemma, men var medveten om att det är mer på experimentnivå - du kommer inte att kunna producera tillräckligt stora mängder för att göra någonting med. Om du under ditt experiment hittar ett kostnadseffektivt sätt att massproducera grafen, kan du bli rik och berömd!
Metod 1 av 2: använder metoden tejp
- 1Lägg ett tjockt lager grafit på ett papper med en blyertspenna. Börja med att rita bara en liten prick eller en 1 centimeter (0,39 tum) linje för att få en känsla av processen. Gå över formen 2 eller 3 gånger för att få ett fint tjockt lager.
- Alternativt kan du köpa pulveriserad grafit i din lokala avdelning eller hemförbättringsbutik för cirka 7,50€ för 6 gram (170 g). Använd en pincett för att placera en liten mängd pulver på papperet. En nypa skulle vara för mycket.
- 2Klipp en tejpbit på 5,10 cm och lägg den på grafiten. Placera tejpen över grafiten så att grafiten kommer att ligga ungefär tre fjärdedelar av bandet. Tryck ner tejpen på grafiten och dra sedan försiktigt bort den från papperet.
Det är osannolikt att du kommer att kunna göra tillräckligt med högkvalitativ grafen för att vara till någon produktiv användning. - 3Vik tejpbiten i hälften och dra sedan isär den. Ta tag i tejpen på kanterna och fäll bara i den för att täcka grafiten. Om du fäller den helt på mitten blir det svårt att öppna den och dra isär igen. Här delar du upp lagren av grafit och separerar kolatomerna - vilket är nödvändigt för att få grafen.
- Alternativt kan du lägga en ny tejpbit ovanpå originalstycket och sedan dra av den.
- 4Upprepa vikningen och skalningen cirka 20 gånger. Varje gång du tar bort tejpen blir grafitlagren tunnare och tunnare. Efter ungefär 20 gånger avskalning bör du sluta med ett lager grafit som bara är 1 atom tjockt. Detta är grafen.
- Om du använder färska tejpbitar i stället för att vika, placera den tredje tejpbiten ovanpå den andra biten; det fjärde bandet ovanpå det tredje och så vidare.
- 5Använd ett mikroskop för att berätta hur många lager av grafit du har. Placera tejpen med den klibbiga sidan nedåt på ett objektglas. Visa bilden mellan 100x och 400x förstoring. Om du använde samma tejpbit vikta ovanpå sig flera gånger kommer du att märka att vissa fläckar blir mörkare och andra blir ljusare. De ljusare fläckarna är de tunnaste skikten och den lättaste fläcken är grafen.
- Om du använde färska tejpbitar för att skala lager varje gång, använd din sista bit tejp (ungefär 20: e biten) för att placera under mikroskopet.
Om du under ditt experiment hittar ett kostnadseffektivt sätt att massproducera grafen, kan du bli rik och berömd!
Metod 2 av 2: Använd en köksblandare
- 1Lägg 20-50 gram (0,71-1,76 oz) grafitpulver i en köksblandare. Om du inte har grafitpulver kan du göra lite genom att pulverisera några blyertsledningar i en pulveriserare eller kvarn. Använd en högeffektiv köksblandare på minst 400 watt för att få bästa resultat.
- Var medveten om att du inte längre kan använda denna mixer för att göra mat eller dryck efter att ha använt den med grafit.
- 2Häll 10-25 ml (0,34-0,85 fl oz) flytande diskmedel i mixern. Tvättmedlet fungerar som ett ytaktivt medel som arbetar för att upphäva grafenpartiklarna i blandningen. Det förhindrar också att partiklarna klumpar ihop sig. Varumärket diskmedel du använder spelar ingen roll, men hur mycket du lägger till blandningen.
- Den exakta mängden diskmedel som behövs beror på egenskaperna hos grafitpulvret och om det finns några andra föroreningar i provet. Tyvärr kan dessa faktorer inte vara kända utan användning av avancerad laboratorieutrustning.
- Experimentera med att tillsätta mängder inom intervallet 10-25 ml (0,34-0,85 fl oz) för att starta och gör sedan ytterligare experiment genom att tillsätta antingen mer eller mindre tvål.
- 3Tillsätt 0,5 liter vatten och blanda på hög i 10-30 minuter. När grafiten blandas kommer den att skapa en svart vätska som kan vara skummande. Så småningom kommer du att märka små flingor som bildas på vätskans yta och på sidan av mixern.
- Utan laboratorieutrustning är det svårt att skilja mellan faktiska grafenflingor och små grafitflingor. I allmänhet, om grafenpartiklarna är för stora (fortfarande grafit), kommer de att sjunka till botten av mixern; om de är mindre kommer de att flyta till toppen. Partiklar som är upphängda i mitten av vattnet är nanopartiklar och är definitivt grafen.
Upprepa denna viknings- och skalningsprocess 20 gånger, vilket gör grafitskiktet tunnare och tunnare tills du äntligen sitter kvar med grafen. - 4Häll blandningen i en glasburk och låt den sitta i 2-3 dagar. I ett laboratorium centrifugerar de blandningen för att separera grafen från vätskan. Eftersom det är osannolikt att du har tillgång till en centrifug, häll helt enkelt den flytande blandningen i en glasburk och låt den sitta i några dagar.
- Denna viloperiod gör att grafen kan separeras från de större partiklarna av grafit.
- Blyertspenna
- Pulveriserad grafit
- Tejp
- Köksblandare
- Diskmedel
- Eftersom tillverkning av grafen hemma till stor del är experimentell är de exakta måtten för att skapa den i en mixer okänd. Mätningarna som listas här baseras på en grupp forskares resultat.
- Att göra grafen hemma är mest bara ett bevis på konceptet. Det är osannolikt att du kommer att kunna göra tillräckligt med högkvalitativ grafen för att vara till någon produktiv användning. Men det är ett roligt experiment!
Läs också: Hur man gör färgkörningspulver?
Frågor och svar
- Varför kan jag inte använda mixern längre efter att jag blandat grafit?Den fina grafitresten i mixern är svår att ta bort helt. Allt som bearbetas efter grafiten plockar upp de kvarvarande partiklarna. Varje livsmedel kan sluta med en grafitsmak, eftersom de fina partiklarna beter sig som salt.
