Grafén Vytlačený Na 3D Tlačiarni Sa Ukázal Byť Desaťkrát Silnejší Ako Oceľ - - Alternatívny Pohľad

Grafén Vytlačený Na 3D Tlačiarni Sa Ukázal Byť Desaťkrát Silnejší Ako Oceľ - - Alternatívny Pohľad
Grafén Vytlačený Na 3D Tlačiarni Sa Ukázal Byť Desaťkrát Silnejší Ako Oceľ - - Alternatívny Pohľad
Anonim

Pomerne veľa sa už píše o skutočnosti, že grafén zachráni svet vďaka svojim jedinečným vlastnostiam a vyhliadkam na široké použitie v rôznych oblastiach. V skutočnosti však nebolo dosť príležitostí vidieť dôkazy o tom, ako a prečo sú hexagonálne mriežky také silné. Výskumníci na Massachusetts Institute of Technology boli úspešní. Získali grafén v posledných experimentoch, ktorý sa ukázal byť 5% hustejší a desaťkrát silnejší ako kov, čo ukazuje, že je to možné, aj keď je kus kompozitu väčší ako bežný list papiera.

Vedci 3D pomocou vysoko presného počítačového modelu vytlačili dvoj atómy kocky ako špongiovitý materiál a potom ich podrobili kompresným testom. V týchto testoch hrá tvar neuveriteľne dôležitú úlohu. Kocka samotná vyzerá ako fialová špongia. Jeho pórovitá štruktúra naznačuje veľkú plochu povrchu, ktorá zvyšuje pevnosť pri zachovaní nízkej hmotnosti.

A čo je najzaujímavejšie, rôzne kocky reagovali nečakane rôznymi spôsobmi. Napríklad sa zistilo, že kocka s hrubšími stenami a záhybmi je pri pôsobení väčšieho tlaku menej odolná voči kolapsu. Na rozdiel od kociek s tenšou štruktúrou, ktoré sa postupne zrútili, pričom si zachovali svoj tvar takmer do konca, tento sa okamžite zrútil, ako pri výbuchu.

Vedci tvrdia, že je to preto, že tenšie steny sa deformujú postupne, zatiaľ čo hrubšie steny akumulujú deformačnú energiu, čo vedie k okamžitému zrúteniu. To naznačuje, že okrem štruktúry materiálu je jeho tvar dôležitý aj na zaistenie pevnosti.

„Materiál môžete nahradiť niečím iným,“hovorí jeden z odborníkov MIT. „Geometria je dominantným faktorom.“

Kde sa dá použiť? Polymér alebo kovové častice môžete potiahnuť grafénom a po tepelnom vytvrdení odstrániť základný materiál. Výsledkom je, že zostáva ľahká a super pevná grafénová štruktúra. Vedci sa domnievajú, že tento materiál by sa mohol použiť v betónových mostoch, systémoch filtrácie vody alebo v zariadeniach na chemické čistenie.

Sergey Lukavsky