Den nya strukturen av grafen är som en svamp

Enligt den brittiska ”oberoende” rapporterade 8, USA Massachusetts Institute of Technology (MIT) forskarna genom att trycka och smältande grafen ark, att skapa en av de lättaste och mest solida materialet - ett poröst tredimensionella grafen struktur, dess form är liknar svamp, densitet är endast 5% av järn, men styrkan i järn mer än 10 gånger.

Grafen anses vara det mest robusta materialet i tvådimensionell form, men det har varit svårt för forskare att omvandla sin tvådimensionell form stark styrka till användbara tredimensionella material. I den senaste studien trycks forskargruppen de små bitarna av grafen ihop genom värme och tryck för att skapa en komplex och stabil struktur liknar koraller och kiselalger organismer. Den nya strukturen kallas ”spiral tjugofyra tetrahedronen”, dess yta är mycket stor i förhållande till volymen, men mycket stark.

”Det tvådimensionella materialet av grafen är endast en atom tjocka, har en unik grad av robusthet och elektriska egenskaper, men eftersom det är alltför smal, det är”, säger Marcus Bieer, chef för forskargruppen och chef för MIT Civil Engineering och miljö Engineering. Det är svårt att göra tre - dimensionella material, men vår senaste forskning har gjort.

”Geometriska formen av grafen naturligt under inverkan av värme och tryck är mycket komplex och kan inte göras på traditionellt sätt”. I experimentet använde forskarna en 3D-skrivare för att skapa en struktur som expanderade tusentals gånger och testat de erhållna resultaten.

Den nya studien, som nyligen publicerades i tidskriften Science framsteg, visar att överlägsenheten av den nya strukturen är på grund av denna unika struktur snarare än själva materialet. Detta innebär att forskare kan göra andra material med samma geometri att erhålla samma styrka av lätta material.

Forskarna tror att samma geometri även kan tillämpas på större block av konstruktionsmaterial. Exempelvis kan cement som gör bron göra samma porösa geometri och uppnå samma nivå av styrka samtidigt att minska vikten. Dessutom, eftersom denna form är fylld med små porer, förväntas det användas för att filtrera vatten eller kemikalier.