Gulungan Nanokarbon dari Grafit

Lisa M.Viculis, Julia J. Mack dan Richard B. Kaner dari Departemen Kimia dan Biokimia UCLA telah berhasil membuat gulungan nanokarbon dari grafit yang dikelupas satu persatu. Keunikkan struktur ini terletak pada ujung-ujungnya yang terbuka sehingga luas permukaanya berlipat ganda dibandingkan dengan struktur gulungan tertutup biasa.

(A) Logam kalium yang diselipkan di antara grafit bereaksi dengan etanol yang menyebabkan lempengan-lempengan grafit terkelupas dan dapat digulung dengan menggunakan gelombang sonik (B) Lempengan grafit pada proses penggulungan (C) gulungan nanokarbon dengan ujung yang terbuka (D) Kumpulan dari gulungan nanokarbon.

Reaksi eksotermis antara ion kalium yang diselipkan di antara lapisan – lapisan grafit dengan pelarut alkohol menyebabkan struktur lapisan grafit tercerai- berai.
KC₈ + CH₃CH₂OH -> 8C + KOCH₂CH₃ + 1/2H₂
Lapisan-lapisan individual ini kemudian menggulung sendiri setelah ditempatkan dalam lingkungan gelombang sonik selama 1 jam dengan kekuatan 500 watt. Sekitar 80% dari lempengan karbon dapat digulung dengan cara ini.

Gulungan nanokarbon yang terbentuk mempunyai volume hampir enam kali lipat lebih dibanding dengan volume grafit yang menjadi materi awalnya. Gulungan nanokarbon ini juga menunjukkan perubahan stabilitas suhu akibat berkurangnya interaksi Van Der Walls secara besar- besaran dibanding pada saat grafit masih berupa lempengan-lempengan tipis yang berinteraksi satu sama lain. Gulungan nanokarbon ini teroksidasi menjadi karbon dioksida pada suhu 450^o sementara grafit murni teroksidasi pada suhu 650^o.

Sama seperti karbon yang aktif, gulungan nanokarbon ini mempunyai daya serap yang baik. Oleh karena itu para ilmuwan yang berpartisipasi dalam riset ini mengharapkan pengembangan lebih lanjut dapat menjadikan gulungan nanokarbon ini sebagai bahan penyerap atau bahkan penyimpan hydrogen asal ada metode khusus yang dapat memurnikan pelarut dari residu yang tidak diinginkan. Selain itu, karena lempengan karbon adalah salah satu materi terkuat per satuan berat, materi yang kepadatannya rendah ini mungkin dapat diaplikasikan sebagai komposit struktur kelak.[SI]