Comment faire du graphène?
Pour faire du graphène, commencez par utiliser un crayon à mine pour déposer une couche de graphite sur une feuille de papier, en la repassant 2 à 3 fois pour la rendre la plus épaisse possible. Ensuite, placez un morceau de ruban adhésif de 5,10 cm face vers le bas sur le graphite, en appuyant doucement. Pliez le morceau de ruban adhésif en deux, puis décollez-le. Répétez ce processus de pliage et de pelage 20 fois, rendant la couche de graphite de plus en plus fine jusqu'à ce que vous vous retrouviez enfin avec du graphène. Pour apprendre à fabriquer du graphène à l'aide d'un mélangeur et de la poudre de graphite, continuez à lire!
Pour apprendre à fabriquer du graphène à l'aide d'un mélangeur et de la poudre de graphite, continuez à lire!
Le graphène est le matériau merveilleux du siècle. Compte tenu de sa résistance relative par rapport à son poids, il est plus dur que l'acier et les diamants et aussi le meilleur conducteur de chaleur et d'électricité. Et c'est seulement 1 atome d'épaisseur! Vous pouvez fabriquer votre propre graphène à la maison, mais sachez que c'est plus au niveau expérimental - vous ne pourrez pas produire des quantités assez grandes pour faire quoi que ce soit. Si, au cours de votre expérience, vous trouvez un moyen rentable de produire en masse le graphène, vous pourriez devenir riche et célèbre!
Méthode 1 sur 2: utilisation de la méthode du ruban adhésif
- 1Déposer une épaisse couche de graphite sur un morceau de papier avec un crayon à mine. Commencez par dessiner juste un petit pois ou une ligne de 1 centimètre (0,39 po) pour avoir une idée du processus. Passez en revue la forme 2 ou 3 fois pour obtenir une belle couche épaisse.
- Alternativement, vous pouvez acheter du graphite en poudre dans votre département local ou magasin de rénovation pour environ 7,50€ pour 6 grammes (170 g). Utilisez une pince à épiler pour placer une petite quantité de poudre sur le morceau de papier. Une pincée serait trop.
- 2Découpez un morceau de ruban adhésif de 5,10 cm et placez-le sur le graphite. Positionnez le ruban sur le graphite de sorte que le graphite soit à environ les trois quarts de la longueur du ruban. Appuyez sur le ruban adhésif sur le graphite, puis décollez-le doucement du morceau de papier.
Il est peu probable que vous soyez en mesure de produire suffisamment de graphène de haute qualité pour une utilisation productive. - 3Pliez le morceau de ruban adhésif en deux, puis décollez-le. Saisissez le ruban sur les bords et ne le pliez que suffisamment pour recouvrir le graphite. Si vous le pliez complètement en deux, il sera difficile de l'ouvrir et de le séparer à nouveau. Ici, vous divisez les couches de graphite et séparez les atomes de carbone, ce qui est nécessaire pour obtenir du graphène.
- Alternativement, vous pouvez placer un nouveau morceau de ruban adhésif sur le dessus de la pièce d'origine, puis le décoller.
- 4Répétez le processus de pliage et de pelage environ 20 fois. Chaque fois que vous retirez le ruban, les couches de graphite deviennent de plus en plus fines. Après environ 20 fois de pelage, vous devriez vous retrouver avec une couche de graphite de seulement 1 atome d'épaisseur. C'est du graphène.
- Si vous utilisez de nouveaux morceaux de ruban adhésif, plutôt que de plier, placez le troisième morceau de ruban adhésif au-dessus du deuxième morceau; le quatrième morceau de ruban adhésif au-dessus du troisième, et ainsi de suite.
- 5Utilisez un microscope pour savoir combien de couches de graphite vous avez. Placez le morceau de ruban adhésif, côté collant vers le bas, sur une lame de microscope. Affichez la diapositive avec un grossissement de 100x à 400x. Si vous avez utilisé le même morceau de ruban adhésif plié plusieurs fois sur lui-même, vous remarquerez que certaines taches seront plus sombres et d'autres plus claires. Les points les plus clairs sont les couches les plus minces et le point le plus clair est le graphène.
- Si vous avez utilisé de nouveaux morceaux de ruban adhésif pour décoller les couches à chaque fois, utilisez votre dernier morceau de ruban adhésif (environ la 20e pièce) à placer sous le microscope.
Si, au cours de votre expérience, vous trouvez un moyen rentable de produire en masse le graphène, vous pourriez devenir riche et célèbre!
Méthode 2 sur 2: utiliser un mixeur de cuisine
- 1Mettez 20 à 50 grammes (0,71-1,76 oz) de poudre de graphite dans un mixeur de cuisine. Si vous n'avez pas de poudre de graphite, vous pouvez en fabriquer en pulvérisant quelques mines de crayon dans un pulvérisateur ou un broyeur. Utilisez un mixeur de cuisine haute puissance d'au moins 400 watts pour obtenir les meilleurs résultats.
- Sachez que vous ne pouvez plus utiliser ce mixeur pour préparer des aliments ou des boissons après l'avoir utilisé avec du graphite.
- 2Versez 10-25 millilitres (0,34-0,85 fl oz) de savon à vaisselle liquide dans le mélangeur. Le détergent agit comme un tensioactif qui agit pour mettre en suspension les particules de graphène dans le mélange. Il empêche également les particules de s'agglutiner. La marque de savon à vaisselle que vous utilisez n'a pas d'importance, cependant, la quantité que vous ajoutez au mélange importe.
- La quantité exacte de savon à vaisselle nécessaire dépend des propriétés de la poudre de graphite et de la présence d'autres contaminants dans l'échantillon. Malheureusement, ces facteurs ne peuvent être connus sans l'utilisation d'équipements de laboratoire avancés.
- Expérimentez avec l'ajout de quantités comprises entre 10 et 25 millilitres (0,34-0,85 fl oz) pour commencer, puis effectuez des expériences supplémentaires en ajoutant plus ou moins de savon.
- 3Ajouter 0,5 litre (17 oz liq.) D'eau et mélanger à puissance élevée pendant 10 à 30 minutes. Lorsque le graphite est mélangé, il crée un liquide noir qui peut être mousseux. Finalement, vous commencerez à remarquer de minuscules flocons se formant à la surface du liquide et sur le côté du mélangeur.
- Sans équipement de laboratoire, il est difficile de faire la distinction entre les paillettes réelles de graphène et les petites paillettes de graphite. En général, si les particules de graphène sont trop grosses (encore graphite), elles couleront au fond du mélangeur; s'ils sont plus petits, ils flotteront vers le haut. Les particules en suspension au milieu de l'eau sont des nanoparticules et sont sans aucun doute du graphène.
Répétez ce processus de pliage et de pelage 20 fois, rendant la couche de graphite de plus en plus fine jusqu'à ce que vous vous retrouviez enfin avec du graphène. - 4Versez le mélange dans un bocal en verre et laissez-le reposer pendant 2-3 jours. Dans un laboratoire, ils centrifugent le mélange pour séparer le graphène du liquide. Comme il est peu probable que vous ayez accès à une centrifugeuse, versez simplement le mélange liquide dans un bocal en verre et laissez-le reposer pendant quelques jours.
- Cette période de repos permettra au graphène de se séparer des plus grosses particules de graphite.
- Crayon à papier
- Graphite en poudre
- Enregistrer
- Mélangeur de cuisine
- Liquide vaisselle
- Étant donné que la fabrication du graphène à la maison est en grande partie expérimentale, les mesures exactes pour le créer dans un mélangeur sont inconnues. Les mesures énumérées ici sont basées sur un groupe de découvertes du chercheur.
- Fabriquer du graphène à la maison n'est en grande partie qu'une preuve de concept. Il est peu probable que vous soyez en mesure de produire suffisamment de graphène de haute qualité pour une utilisation productive. Mais c'est une expérience amusante!
Lisez aussi: Comment faire un bloc d'eau dans Minecraft?
Questions et réponses
- Pourquoi ne puis-je plus utiliser le mixeur après avoir mélangé du graphite?Le résidu de graphite fin dans le mélangeur est difficile à éliminer complètement. Tout ce qui est traité après le graphite ramassera les particules résiduelles. Tout aliment peut avoir une saveur de graphite, car les fines particules se comportent comme du sel.
