Створено матеріал на основі графена, який в 10 разів сильніше, ніж сталь

Графен відомий всім для найбільшої частини як першого двовимірного матеріалу, отриманого науковцями. Однак, його тонка, плоска двовимірна структура є перешкодою для використання ряду дивовижних властивостей графена, найвищої механічної міцності, легкості та відмінної провідності щодо електричної енергії та тепла.

Не так давно вчені з Массачусетського технологічного інституту розробили новий матеріал «тривимірного» на основі графена, який в 10 разів сильніше, ніж сталь, а зараз вчені з рисового університету, продовжують попередні роботи, створили матеріал на основі графену, армованого вуглецевими нанотрубками. Одержаний «пін» може бути запечена пресуванням і витримати без зміни структури ефект маси 3 тис. разів власної ваги.



Основою міцності нового матеріалу є вуглецеві нанотрубки з декількома концентрованими оболонками, своєрідними нанотрубками всередині інших нанотрубків. Для того, щоб об'єднати гранат з нанотрубками, вчені використовували нанотрубки порошок, змішаний з нікельним каталізатором і цукром, який був джерелом додаткового вуглецю. Отриману суміш поміщаємо під високий тиск, стискаючи її шнеком, і надіслав в духовку, де задана висока температура підтримується.

Цукор в суміші зламався в вуглецеву та інші компоненти, а вуглецевий під впливом каталізатора перетворився в графен. Отримана заготовка була очищена від нікель та інших домішок хімічними засобами, які залишали в руках вчених структуру піноподібного матеріалу, що складається з чистого вуглецю.




Коли зразки отриманого матеріалу були розміщені під електронним мікроскопом, вчені побачили, що зовнішні шари нанотрубків розсіюються, так як якщо на одній зі своїх сторін «припустимий змійовик», і поєднуються з графеном, який був отриманий в результаті процесу карбонової депозиції з парофази. В результаті високої адгезії між елементами даного матеріалу, його, матеріал, здатний витримати вагу, яка становить 3 тис. разів власної ваги без зміни його структури.

При впливі 8,500 разів її вага, структура матеріалу деформується на 25 відсотків його оригінального розміру. І, після видалення навантаження матеріал повністю відновлює свою оригінальну форму. У порівнянні з графеном не посилений вуглецевими нанотрубками може витримати силу лише 150 разів власної ваги.



Як зазначено вище, новий вуглецевий піноматеріал можна формувати будь-яким способом. І продемонструвати це, вчені зробили зразки електродів для літій-іонних акумуляторів і суперконденсаторів, які мають високу механічну міцність, хімічну стійкість і високу вартість ефективної поверхні області. Видання



P.S. І пам'ятайте, що просто змініть наше споживання – разом ми змінюємо світ!

Джерело: екотехнології