Grafiini uus struktuur on nagu käsn

Vastavalt Suurbritannia "Independenti" andmetele, mille 8. mail teatasid, tegi Ameerika Ühendriikide Massachusettsi Tehnoloogiainstituut (MIT) teadlased grapheine lehe vajutamise ja sulatamisega, et luua üks kergematest ja kõige kindlamast materjalist - poorne kolmemõõtmeline grafeeni struktuur, selle kuju on sarnane käsnaga, tihedus on vaid 5% rauda, kuid raua tugevus üle 10 korra.

Grafiini peetakse kahemõõtmelise kujuga kõige vastupidavaks materjaliks, kuid teadlastel on olnud keeruline muuta selle kahemõõtmeline vorm tugevaks tugevuseks kasulikuks kolmemõõtmeliseks materjaliks. Viimases uuringus vaatasid uurimisrühmad väikesed grafeeni tükid kokku, kasutades kuumust ja rõhku, et luua kompleksne ja stabiilne struktuur, mis on sarnane korallidele ja diatomeerorganismidele. Uut struktuuri nimetatakse "spiraaliks 24 tetraeedriks", selle pindala on mahult, kuid väga tugev.

"Grafiini kahemõõtmeline materjal on ainult üks aatomi paksus, sellel on ainulaadne tugevus ja elektrilised omadused, kuid kuna see on liiga õhuke, on see," ütles Marit Bieer, uurimisrühma direktor ja MIT Civil Engineering direktor ja Keskkonnatehnika. Kolmemõõtmelisi materjale on raske teha, kuid meie viimased uuringud on seda teinud.

"Kuumuse ja rõhu toimel looduslikult esineva grafeeni geomeetriline kuju on väga keeruline ja seda ei saa traditsioonilisel viisil teha." Eksperimendis kasutasid teadlased 3D-printerit, et luua tuhandete laiendatud struktuur, ja katsetasid saadud tulemusi.

Uus ajakirjanduses Science Progress avaldatud uus uuring näitab, et uue struktuuri paremus tuleneb pigem sellest ainulaadsest struktuurist kui materjalist endast. See tähendab, et teadlased saavad sama geomeetriaga valmistatud materjalid, et saada sama tugevus kergete materjalide hulgast.

Uurijad usuvad, et sama geomeetriat saab isegi rakendada suurematele konstruktsioonimaterjalide plokkidele. Näiteks võib silda panemiseks valmistatud tsement teha sama poorse geomeetria ja saavutada sama tugevust, vähendades kaalu. Kuna see kuju on täidetud väikeste pooridega, eeldatakse, et seda kasutatakse vee või kemikaalide filtreerimiseks.