Všeobecné

Dvojvrstvový grafén sa po dopade stáva tvrdším ako diamant


Znie to ako inovácia vyrobená pre samotného Supermana. Vedci nedávno vyvinuli ultraľahký materiál, ktorý sa môže stať tvrdým ako diamant, keď ho zasiahne guľka alebo iný vysokorýchlostný projektil.

Tím fyzikov z City University v New Yorku podrobne uviedol tento nový výtvor vo svojom výskume zverejnenom v najnovšom vydaní časopisu. Prírodná nanotechnológia.Tím vytvoril diamín pomocou vrstvených vrstiev grafénu, ktoré po zasiahnutí tvrdnú a stávajú sa takmer nepreniknuteľnými.

„Toto je najtenší film s tuhosťou a tvrdosťou diamantu, aký bol kedy vyrobený,“ uviedla vo vyhlásení vedúca výskumná pracovníčka Elisa Riedo z Advanced Science Research Center v Graduate Center, CUNY.

Grafén je tvorený z elementárneho uhlíka, keď je iba jedna vrstva atómov uhlíka zarovnaná do podpisovej voštinovej štruktúry. Jednoducho povedané, tím CUNY spojil dve vrstvy flexibilného grafénu, ktoré mali hrúbku len jednu atómovú vrstvu. Keď sú tieto vrstvy tvarované a dočasne deformované vonkajšou silou alebo tlakom (ako strela), vrstvy sa spoja a vytvoria úplne novú štruktúru s definitívnymi a silnými novými fyzikálnymi vlastnosťami. Je tiež dôležité poznamenať, že táto „super sila“ sa vyskytuje iba v dvoch vrstvách grafénu - a už vôbec nie.

„Predtým, keď sme testovali grafit alebo jednu atómovú vrstvu grafénu, vyvinuli by sme tlak a cítili by sme veľmi mäkký film,“ uviedol Riedo vo vyhlásení zverejnenom pri novom výskume. „Ale keď bol grafitový film hrubý presne v dvoch vrstvách „Zrazu sme si uvedomili, že materiál pod tlakom je stále extrémne tvrdý a tuhý alebo tuhší ako hromadný diamant.“

Podľa Rieda tím stále vyvíja praktické aplikácie materiálu. Podľa nej je potrebný ďalší výskum, aby sa zistilo, aký stabilný by mohol byť tento proces. Tím chce tiež vidieť prechod od grafitu k diamantu v iných podmienkach.

Na otázku, ako dlho si myslí, že bude trvať celý tento testovací proces, Riedo odpovedala: „Úprimne, je ťažké povedať. Budeme potrebovať investorov.“

Ďalšie inovácie založené na graféne

Vlastnosti Graphenu sa zdajú byť nekonečné a tieto možnosti držali výskumníkov v tom, aby sa vracali do doby materiálnej a znovu pre ďalšie štúdium. Tím CUNY v skutočnosti nie sú prvými, ktorí transformovali grafén na akýsi „oblek“.

V roku 2014 vedci z Rice University testovali vlastnosti materiálu pomocou mikrobuličiek a zistili, že sila grafénu je určená tým, ako dobre sa tiahne pred roztrhnutím. Spočiatku mali Edwin Thomas a jeho tím v laboratóriu Rice Lab v úmysle úplne študovať ďalší prvok grafénu, ale po začatí experimentov objavili ďalší prvok v supersilnosti materiálu.

„Začali sme písať príspevok o lístkoch, ale keď sme šli ďalej, bolo zrejmé, že to nebol ten pravý príbeh,“ informovali Thomas, William and Stephanie Sick Dean z Rice's George R. Brown School of Engineering. kinetická energia interaguje s grafénom, tlačí dopredu, natiahne film a spomalí sa. ““

A v čase štúdie „nikto neprijal komplexné merania schopnosti absorbovať náraz“, uviedol Thomas v tlačovej správe. Medzi štúdiami Rice a CUNY je zrejmé, že grafén udržuje prekvapivých výskumníkov. Je len otázkou času, kedy sa tieto inovácie založené na supermateriáloch rozšíria na verejné použitie.


Pozri si video: Polish graphene - advanced works on supermaterial in ITME (Január 2022).