Новый материал, графено-нанотрубочная пена, способен выдержать вес, в 3 тысяч раз превышающий его собственный

Графен известен всем в большей части как первый двухмерный материал, полученный учеными. Но, его узкая плоская двухмерная структура именно и есть препятствием к применению многих необычных особенностей графена, наибольшей механической прочности, отличной проводимости и лёгкости по отношению к теплу и электричеству.

Недавно ученые из Массачусетского технологического университета создали новый «трехмерный» материал на базе графена, что в 10 раз более прочен, нежели сталь, а сейчас исследователи из университета Райс, продолжив прошлую работу, создали материал на базе графена, укрепленного углеродными нанотрубками. Оказавшаяся «пена» возможно отформована прессованием и она выдерживает без трансформаций собственной структуры действие веса, в 3 тысячи раз превышающего ее личный вес.

Базой прочности нового материала являются углеродные нанотрубки с несколькими концентрическими оболочками, собственного рода нанотрубками в вторых нанотрубок. Чтобы совместить гарфен с нанотрубками ученые применяли порошок нанотрубок, смешенный с сахаром и никелевым катализатором, что являлся источником дополнительного углерода.

Полученная смесь была помещена под большое давление методом ее сжимания при помощи винта, и послана в печь, где поддерживалась заданная высокая температура. Сахар в смеси распался на углерод и другие составные части, а углерод под действием катализатора обратился в графен. Полученная заготовка была очищена от других примесей и никеля химическим методом, что оставило в руках ученых структуру из пенообразного материала, складывающегося из чистого углерода.

В то время, когда образцы взятого материала были помещены под электронный микроскоп, ученые заметили, что внешние слои нанотрубок распустились, как будто бы с одной из их сторон «расстегнули змейку», и объединились с графеном, что оказался в следствии процесса осаждения углерода из парообразной фазы. В следствии большого сцепления между элементами этого материала он, материал, выдерживает без трансформаций структуры вес, в 3 тысячи раз превышающий его личный вес.

А при действии на него веса в 8500 раз превышающего его вес, структура материала деформируется на 25 процентов от начального размера. И, по окончании снятия нагрузки, материал всецело восстанавливает собственную изначальную форму. Для сравнения, «пена», складывающаяся из графена, не укрепленного углеродными нанотрубками, может выдержать упрочнение, всего в 150 раз превышающее ее личный вес.

Как уже упоминалось выше, новый пенообразный углеродный материал возможно отформован любым методом. И для демонстрации этого ученые изготовили из нового материала образцы электродов для литий-ионных аккумуляторных батарей и суперконденсаторов, каковые владеют большой механической прочностью, большим значением и химической стабильностью действенной площади поверхности.

Случайные записи:

• Города-побратимы находят точки соприкосновения
• Элегантную технологию выявления хромосомной нестабильности разрабатывает аспирант двфу

Самый легкий материал в мире. Графен

Похожие статьи, которые вам понравятся:

• Новый двумерный материал может отодвинуть графен на задний план

  Новый материал, кристаллическая решетка которого имеет одноатомную толщину, был отыскан исследователями из университета Кентукки, США, университета…

• Новый многоцветный материал для дисплеев

  Не каждый человек знает, что любуясь на переливающиеся всеми цветами крылья бабочек, он замечает необычный природный эффект: окраска как правило не…

• Графен – новый материал для интегральных схем будущего

  Графен взял известность и мировое признание совсем сравнительно не так давно, в то время, когда двое ученых были удостоены Нобелевской Премии в области…

• Новый материал, предназначенный для 4d-печати, изменяет свою форму под воздействием горячей воды

  Исследователи из университета Вуллонгонга (University of Wollongong), Австралия, создали новый материал на базе гидрогеля, что достаточно твёрд и…