Produção de Grafeno
O potencial do grafeno capturou a imaginação do mundo quando foi isolado do grafite pela primeira vez em 2004. O material bidimensional, que consiste em uma única camada de átomos de carbono em uma estrutura hexagonal ou em "favo de mel", é extremamente resistente e altamente condutivo. Talvez, o mais interessante é que seja um milhão de vezes mais fino do que uma folha de papel. Essas características únicas tornam o grafeno um material atraente para uso em eletrônica, smart packaging, bioengenharia, supercapacitores e nanodispositivos, para citar apenas alguns. No entanto, embora o potencial comercial seja substancial, até muito recentemente, os processos usados para obter grafeno sem defeitos renderam quantidades tão minúsculas que o desenvolvimento desse potencial em aplicações comerciais permaneceu mais como uma possibilidade teórica do que uma realidade.
A pesquisa em andamento já estabeleceu métodos confiáveis para a produção de grafeno em laboratório e a próxima etapa - que é aumentar a escala do processo - está a caminho.
Do laboratório à produção comercial
Os misturadores de alto cisalhamento Silverson oferecem aos pesquisadores que trabalham com grafeno um método comprovado para alcançar escalabilidade na produção de grafeno. Uma das técnicas de sucesso usadas para extrair o grafeno do grafite é a esfoliação por cisalhamento em líquido. O alto cisalhamento de um misturador de rotor/estator pode esfoliar camadas de grafeno sem defeitos a partir do grafite em sistemas de solventes ou certos surfactantes. Ao trabalhar em escala de laboratório com um Silverson L5M-A, este processo pode ser replicado com bastante facilidade. O desafio é duplicar os resultados da produção de grafeno sem defeitos em grande escala para permitir a sua comercialização.
Projetado para escalabilidade
A Silverson desenha, projeta e constrói seus misturadores de laboratório com as mesmas tolerâncias de alta precisão de suas unidades de produção. Na verdade, toda a linha de misturadores Silverson possuem velocidade tangencial e taxas de cisalhamento comparáveis. Por causa disso e da similaridade na geometria do rotor/estator, todas as nossas máquinas produzem resultados escalonáveis. Dessa maneira, a replicação dos resultados obtidos em escala de laboratório com misturadores em escala de produção se torna alcançável.
Isso foi demonstrado em pesquisa publicada na revista Nature Materials, onde uma equipe do Centro de Pesquisa em Nanoestruturas Adaptativas e Nanodispositivos, Trinity College Dublin, (Dublin, Irlanda) mostrou que a produção escalável de grafeno é possível. Os misturadores Silverson foram usados nesses testes bem-sucedidos de produção de grafeno, bem como em outras pesquisas não relacionadas nos EUA e em outros lugares.
A escalabilidade é uma competência central da Silverson que é considerada no projeto e na fabricação de todos os nossos misturadores. E um requisito chave para aumentar a produção de grafeno é o desempenho consistente da mistura. Nossos engenheiros trabalharam em estreita colaboração com especialistas acadêmicos e da indústria em pesquisas científicas referentes a escalabilidade na produção de grafeno e, como parte do compromisso da Silverson em ajudar no desenvolvimento desta nova tecnologia, a empresa está oferecendo os serviços de seus Centros de Testes totalmente equipados para permitir aos clientes a realização de testes.