تولید گرافن سه بعدی با استحکام 10 برابر فولاد

محققانی از موسسه فناوری ماساچوست (MIT) نوعی گرافن سه بعدی با ظاهری شبیه به اسفنج تولید کرده اند که تنها یک بیستم فولاد چگالی دارد اما 10 برابر مستحکم تر است.

گرافن استحکام بالایی دارد و از خصوصیات منحصر به فرد الکتریکی، دمایی، نوری و شیمیایی بهره می برد. این ماده همواره برای دانشمندان جذاب بوده اما در شکل معمول به صورت ورقه های تخت دو بعدی است که به اندازه یک اتم قطر دارند و از نظر تئوری می توانند در طول یا عرض کشیده شوند.

اما برای اینکه گرافن به ماده ای کاربردی برای مهندسان بدل شود، باید بعد سومی به آن اضافه شود. تا پیش از این تلاش ها به تولید گرافن هایی ضعیف تر از پیشبینی ها منتهی شده بودند. اکنون محققان بر این مشکل غلبه کرده اند.

گرافن سه بعدی

شبیه سازی تنش و فشردگی اعمال شده بر گرافن سه بعدی

برای حل این مسئله محققان بیش از آنکه بر خود ماده تمرکز کنند، بر پیکربندی هندسی آن متمرکز شده اند. به این منظور رفتار گرافن در ابعاد اتمی را تحلیل و سپس مدل ریاضی را ایجاد کردند. در نهایت مدل کامپیوتری تولید شد که می توانست میزان کشش و فشرده شدن را آزمایش کند.

پژوهشگران در ادامه پوسته های نازکی از گرافن را تحت فشار و دمای بالا قرار دادند و موفق شدند ساختار پایدار و متخلخلی را ایجاد کنند که شبیه به مرجان است و نسبت سطح به حجم بسیار بالایی دارد. به گفته محققان این شکل گرافن می تواند میزان بار قابل توجهی را تحمل کند.

پژوهشگران همچنین دریافته اند برخی از طراحی های گرافن که بر فرضیه های پیشین استوار بوده اند نمی توانند عملی شوند. از جمله می توان به ساختار گرافن سه بعدی اشاره کرد که از هوا سبک تر است و می تواند مشابه با بادکنک های هلیومی در هوا معلق شود. مدل سازی ها نشان داده اند که چنین نمونه هایی در فشار معمول جو از هم می پاشند.

به گفته دانشمندان این ساختار گرافن سه بعدی می تواند کاربردهای متنوعی از پلیمرها تا سیمان داشته باشد. ساختار جدید علاوه بر سبک کردن و مستحکم کردن ساختارها می تواند خصوصیات عایق بندی بهتر را به ارمغان آورد. در نهایت می توان از گرافن سه بعدی با ساختار متخلخل در فیلترهای تصفیه آب و نیز در کارخانه های مرتبط با مواد شیمیایی بهره برد.

مطالب مرتبط

فروش پلی استیشن ۴ از ۲۹ میلیون دستگاه گذشت

در حالی که پلی استیشن ۴ در ۳ ماهه سوم سال ۲۰۱۴ فروشی ۳.۳ میلیون دستگاهی را تجربه کرده بود، این میزان در بازه مشابه سال جاری به ۴ میلیون افزایش یافته و رقم کلی فروش کنسول موفق و پرطرفدار سونی را به ۲۹.۳ میلیون دستگاه رسانده است. رقم درآمد واحد گیمینگ سونی نیز در این بازه... ادامه مطلب

واحد نیمه رسانای سونی به عنوان یک بخش مستقل به فعالیت خود ادامه خواهد داد

شرکت سونی اعلام کرده که قصد دارد ماه آینده تغییرات عمده ای را در ساختار کلی سازمان و مدیریت خود ایجاد نماید تا از این طریق دستی به اوضاع اقتصادی خود بکشد. این شرکت خوشه ای چند میلیارد دلاری اعلام کرده که بخشی از این تغییرات شامل جدا شدن واحد تولید نیمه رسانای آن و ادامه... ادامه مطلب

سرویس DNS چیست و چه نقشی در از کار افتادن اینترنت دارد

همان طور که اطلاع یافتید، امروز نیمی از اینترنت آمریکا از کار افتاد، زیرا گروهی از هکرها توانستند حمله ای از نوع محروم سازی از سرویس توزیع شده (DDoS) را روی سرورهای Dyn ترتیب دهند، که یکی از بزرگ ترین میزبان های سرویس DNS به شمار می رود. هنوز مشخص نیست که چه کسی حمله را... ادامه مطلب

هکرهای مرموز سازمان های حیاتی در خاورمیانه را هدف گرفته اند

کامپیوتر های مک به ندرت هدف جاسوسی دیجیتال قرار می گیرند اما در سال های اخیر گروهی از هکرهای مرموز با عنوان WindShift در پی هک کامپیوترهای مک سازمان های دولتی و تاسیسات حیاتی خاورمیانه بوده اند. به گفته یکی از محققان اماراتی به نام «طه کریم» اهداف این هکرها کاربران منطقه «شورای همکاری خلیج فارس»... ادامه مطلب

گلکسی نوت ۷ اولین موبایل تجاری دنیا بهره مند از آنتن سلولار ۴ کاناله

تقریباً تمام ویژگی های تازه گلکسی نوت ۷ در خلال مراسم رونمایی سامسونگ از طرف افرادی که رو سن حاضر شدند تشریح شد، اما هر سال مواردی هست که بعد از عرضه عمومی آشکار می شوند. پرچمدار جدید کره ای ها نیز از این قاعده مستثنا نبوده و به تدریج برخی قابلیت های جالب آن کشف... ادامه مطلب

رندرهای جدیدی از موبایل نکسوس Sailfish فاش شد

تقریباً تمامی شرکت ها پرچمدارانشان را در نیمه دوم سال جاری میلادی معرفی کرده اند، و حال صحنه آماده ورود گوگل است تا اسمارت فون های امسالش را عرضه نماید. اگرچه هنوز نمی دانیم موبایل Sailfish چه زمانی رونمایی می شود، اما امروز رندرهای جدیدی از آن درز کرده که این تلفن همراه را از تمامی... ادامه مطلب

نظرات ۱

وارد شوید

برای گفتگو با کاربران، وارد حساب کاربری خود شوید.

ورود
x