关闭

麻省理工学院的研究人员开发了一种石墨网,它的强度不仅仅是钢的10倍,而且只有5%的密度。

在一项研究中发表在“科学进展”杂志上的MarkusBuehler及其同事们展示了石墨烯片的熔化和压缩是如何产生新材料并解决石墨烯的一些明显弱点的。

石墨烯一直很强-最强的所有已知的材料-但它在二维形式下具有的强度并不会在材料以3D形成时延续。研@Anson@SEO@究解决了这个问题。研究人员认识到,解决方案不在于如何改变石墨烯中的某些东西。使用的材料:以不寻常的几何图案形成。

这也表明,通过采用类似的几何特征,其他强而轻的材料也可以变得更强。

改善石墨烯

早些时候研究已探索加强轻质材料,但experiments无法匹配预测结果。对于目前的研究,研究人员决定将石墨烯分析到其结构中的单个原子,并且他们能够提出一个与实验中的观察结果非常匹配的数学框架。

结合热量和压力,研究人员能够压缩石墨烯薄片,形成一种强大,稳定的结构,其形式类似于称为硅藻和某些珊瑚的微观生物。与其体积相比,表面积非常@Anson@SEO@大,结构被证明非常强大。

“一旦我们创建了这些3D结构,我们就想看看极限是什么-最强的是什么我们可以生产的材料,“研究作者之一的赵琴说。”研究人员在这个过程中制作了不同的3D模型,他们都进行了测试。在计算模拟中,石墨烯样品产生的@Anson@SEO@材料具有10倍的钢强度,但只有5%的密度。

应用

石墨烯只是一个原子厚度,但几何形状给出了据研究人员称,它的新形状强度没有增加的重量,也可用于大型结构材料。例如,桥梁等结构的混凝土可以采用多孔几何形状,只需增加@Anson@SEO@一小部分重量即可提高强度。由于该形式具有空气空间,它也可用于改善绝缘性能或作为化学或水处理过滤系统的一部分。

最近,石墨烯也在都柏林三一学院的研究人员结合后发布新闻使用SillyPutty制作的传感器可以灵敏地测量来自蜘蛛的足迹。

被称为G-putty,新材料的电阻随着最轻微的变形或压力而发生显着变化URE。具体来说,只需将其压缩或拉伸1%的通常尺寸,就会导致电阻变化5倍。

如果能够检测变形的其他材料以相同的速率压缩或拉伸,只会观察到1%的电阻变化。这意味着G-putty的灵敏度水平比这些材料好500倍。

本文地址:http://www.pdxaaff.com/houchutaoci/yuanxingpan/201912/6726.html