Gli scienziati hanno trovato un modo per rafforzare strutturalmente grafene due volte
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Il grafene è un Materiale bidimensionale modifica di carbonio dello spessore di un atomo con il reticolo cristallino гексагонального specie. Gli scienziati sono molto interessati a questo materiale, perché ha una serie di proprietà che lo rendono estremamente versatile e applicabile in commesso di qualsiasi settore di produzione. E questo materiale teoricamente è considerato il più durevole sostanza in tutto il mondo.
Материаловеды dalla Rice University a Houston (stati UNITI) hanno trovato un modo per fare il grafene è significativamente più forte il suo stato nativo. Come? Grazie incluso nella sua struttura in carbonio нанотрубкам. I ricercatori egualmente riferiscono, che potrebbero raggiungere in strutture tridimensionali sulla base di grafene livello di resistenza fino a 10 volte superiore a quello originale cifra. Sui risultati del lavoro svolto, gli scienziati hanno condiviso sulla rivista ACS Nano.
«Abbiamo dimostrato la possibilità di coltivare il grafene con i nanotubi di carbonio. Chiamiamo così grafene barra. Ma in contrasto con la stessa barra d'armatura del calcestruzzo, dove per l'indurimento della struttura vengono utilizzate le barre di acciaio, in арматурном grafene usiamo i nanotubi di carbonio», — spiega il capo dello studio, James Tour, professore di scienza dei materiali e наноинженерии dalla Rice University.
Nonostante la sua resistenza, a 100 volte la resistenza dell'acciaio, spiega il professor Tour, difetti strutturali nei luoghi di connessione di un reticolo cristallino, e anche la sua finezza sono in grado di ridurre изломостойкость materiale. In pratica, questo significa che il grafene non è in grado di raggiungere il suo massimo teorico di forza. Tuttavia, l'integrazione di nanotubi di carbonio in una struttura del grafene nel suo processo di produzione permette di rafforzare e ridurre il rischio di crepe nel suo reticolo cristallino.
La produzione Stessa di rinforzo grafene è il seguente. Innanzitutto, gli scienziati hanno creato нанонтрубки, avvolgendo intorno rame substrato strato monoatomico di carbonio, e poi ha iniziato a coltivare grafene intorno creati nanotubi di carbonio attraverso un processo di плазмохимического di deposizione da fase gassosa.
«Questo ha portato alla nascita di chimica legame covalente tra графеновым strato di nanotubi di carbonio», — dice il Tour.
Dal punto di vista pratico il nuovo processo di produzione di rinforzo strutturale di grafene non conferisce materiale nuove proprietà, ma piuttosto aumenta notevolmente la possibilità di una sua applicazione in condizioni reali, in quanto la sua reale efficacia spesso si limita solo anelli deboli nella sua struttura.
«Questo ti permette di fare con графеном quelle cose che inizialmente previsto, ma adesso sono possibili a causa di probabili difetti», — dice il Tour.
Nei test precedenti gli scienziati della Rice University hanno stabilito che il tasso naturale изломостойкости normale grafene è di 4 мегапаскаля. Controllo barra di grafene in media ha mostrato изломостойкость a livello di 10,7 мегапаскаля. Come già osservato in precedenza, la differenza diventa ancora più evidente quando si utilizza creati sulla base di grafene delle strutture tridimensionali.
Successivamente, gli scienziati vogliono pensare a come scalare il processo di produzione, rendendo la sua scoperta davvero pratico e applicabile in condizioni reali.
«vogliamo raggiungere la scalabilità di produzione, per così rinforzato il grafene è stato possibile creare in grandi volumi. È vero cambierebbe molte cose. Proprio per questo ci siamo impegnati», — ha aggiunto Tour.
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