Grafēns, Kas Uzdrukāts Uz 3D Printera, Izrādījās Desmit Reizes Spēcīgāks Nekā Tērauds - - Alternatīvs Skats

Grafēns, Kas Uzdrukāts Uz 3D Printera, Izrādījās Desmit Reizes Spēcīgāks Nekā Tērauds - - Alternatīvs Skats
Grafēns, Kas Uzdrukāts Uz 3D Printera, Izrādījās Desmit Reizes Spēcīgāks Nekā Tērauds - - Alternatīvs Skats

Video: Grafēns, Kas Uzdrukāts Uz 3D Printera, Izrādījās Desmit Reizes Spēcīgāks Nekā Tērauds - - Alternatīvs Skats

Video: Grafēns, Kas Uzdrukāts Uz 3D Printera, Izrādījās Desmit Reizes Spēcīgāks Nekā Tērauds - - Alternatīvs Skats
Video: 3D Printera uzlabošana! 2024, Marts
Anonim

Diezgan daudz jau ir rakstīts par to, ka grafēns glābs pasauli, pateicoties tā unikālajām īpašībām un izredzēm to plaši izmantot dažādās jomās. Bet patiesībā bija maz iespēju redzēt dzīves izmēra pierādījumus par to, kā un kāpēc sešstūra režģi ir tik spēcīgi. Pētniekiem Masačūsetsas Tehnoloģiju institūtā tas izdevās. Viņi nesenos eksperimentos ieguva grafēnu, kas izrādījās par 5 procentiem blīvāks un desmit reizes spēcīgāks par metālu, parādot, ka tas ir iespējams pat tad, ja kompozītmateriāla gabals ir lielāks nekā parastā papīra lapa.

Izmantojot augstas precizitātes datora modeli, zinātnieki 3D izdrukāja divu atomu kubus kā porainu materiālu un pēc tam pakļāva tiem kompresijas testus. Šajos testos neticami nozīmīgu lomu spēlē forma. Pats kubs izskatās kā purpursarkans sūklis. Tā porainā struktūra norāda uz lielu virsmas laukumu, kas palielina izturību, saglabājot mazu svaru.

Varbūt pats interesantākais ir tas, ka dažādi kubi reaģēja negaidīti atšķirīgi. Piemēram, tika atzīts, ka kubs ar biezākām sienām un krokām ir mazāk izturīgs pret sabrukšanu, kad tika izdarīts lielāks spiediens. Atšķirībā no kubiņiem ar plānāku struktūru, kas sabruka pakāpeniski, saglabājot savu formu gandrīz līdz galam, šis sabruka uzreiz, tāpat kā sprādzienā.

Zinātnieki apgalvo, ka tas notiek tāpēc, ka plānākās sienas deformējas pakāpeniski, savukārt biezākajās uzkrājas deformācijas enerģija, kas pēc tam noved pie tūlītēja sabrukuma. Tas liek domāt, ka papildus materiāla struktūrai ir svarīga arī tā forma, lai nodrošinātu izturību.

“Materiālu var aizstāt ar kaut ko citu,” saka viens no MIT speciālistiem. "Ģeometrija ir dominējošais faktors."

Kur to var pielietot? Polimēru vai metāla daļiņas var pārklāt ar grafēnu un pēc termiskās izturības sacietēšanas noņemt pamatmateriālu. Tā rezultātā saglabājas viegla un superstrongā grafēna struktūra. Pētnieki uzskata, ka materiālu varētu izmantot betona tiltu būvē, ūdens filtrēšanas sistēmās vai ķīmiskās apstrādes iekārtās.

Sergejs Lukavskis