Pati stipriausia medžiaga grafenas, gali būti dar labiau sustiprinta

Primary tabs

Grafenas yra stipriausia žinoma medžiaga, maždaug 200 kartų stipresnė už plieną, tačiau mokslininkai nustatė, kad sulanksčius grafeno nanokaspinėlius galima gauti daug didesnį medžiagos atsparumą spaudimui.

Naujoji medžiaga pavadinta grafoldu. Šio tyrimo rezultatai atveria naują grafenu paremtų nanomedžiagų savybių gerinimo kelią. Tyrimo metu grafenui ir grafoldui palyginti buvo naudotos molekulinės dinamikos simuliacijos: tempimo ir gniuždymo. Abiejais atvėjais naujoji medžiaga beveik nepakito, o tai reiškia, kad medžiagą inžinerijoje bus galima naudoti daug platesniu mastu.

Vis dėlto, tyrėjai įspėja, kad grafenas yra atsparus tik veikiant gniuždymo deformacijai. Dėl dvimatės prigimties, grafenas negali būti suspaustas. Simuliacijos parodė, kad grafoldas yra daug kietesnis už grafeną, taigi jis gali atlaikyti daug didesnes apkrovas. Grafoldas gali atlaikyti 10-25 GPa slėgį, tuo tarpu grafenas gali atlaikyti mažiau nei 2 GPa.

Nors grafoldo atsparumas gniuždymui yra daug kartų didesnis nei grafeno, atsparumas tempimui yra panašus. Grafenas negali atlaikyti didelio spaudimo, tačiau ji gali būti lengvai perdirbama į grafoldą. Net ir veikiama dideliu slėgiu, medžiaga nesutrupės. Mokslininkų teigimu, anglies nanovamzdeliai yra dar tvirtesnė medžiaga. Grafoldo deformacija yra plastinė, tačiau jei ji viršys nanovamzdelių atsparumo ribą, medžiaga sutrupės ir niekada nebegrįš į savo pradinę formą.

Simuliacijų rezultatai parodo, kad grafenu grįstos nanomedžiagos gali būti plačiai panaudotos mechanikoje. Tyrėjai tikisi netolimoje ateityje pagaminti daugiau grafoldo, kad galėtų atlikti daugiau tyrimų.

Facebook komentarai: