ابداع روشی برای دو برابر کردن استحکام گرافن

دانشمندانی از دانشگاه هیوستون تگزاس روشی برای افزایش دو برابری استحکام گرافن سه بعدی از طریق نانولوله های کربن ابداع کرده اند. آنها همچنین نشان داده اند که این روش احتمالاً می تواند میزان استحکام را تا 10 برابر نیز افزایش دهد.

گرافن یک لایه از گرافیت با اتم هایی با آرایش شش ضلعی و مشابه شانه عسل شکل گرفته و از نظر تئوری یکی از سخت ترین مواد موجود در جهان است. محققان روش جدید را « گرافن میلگرد » نام گذاشته اند. این نام در واقع از تعبیه میلگرد در بتون به منظور افزایش استحکام ایده گرفته شده است.

به گفته جیمز تور پروفسور حوزه علم مواد و مهندسی نانو از دانشگاه رایس در حالی که گرافن استحکامی 100 برابر فولاد دارد ولی گرافن در وضعیت اصلی خود به علت ضخامت کم می تواند شکننده باشد. این موضوع به این معنی است که گرافن هرگز نمی تواند به آن حد پایداری که در تئوری برایش در نظر گرفته می شود دست پیدا کند.

اما با تعبیه نانولوله های کربن در فرایند شکل گیری گرافن امکان تولید گرافن تقویت شده که تأثیر شکست ها را کاهش می دهد وجود دارد.

گرافن میلگرد از پوشش چرخشی نانوتیوب های کربنی بر بستر مس ساخته شده و پس از آن گرافن طی فرایند شیمیایی رسوب بخار در اطراف آن ایجاد شده است. به گفته تور این روش به یک پیوند کوالانسی شیمیایی بین ورقه های گرافن و نانولوله ها منتهی و در نهایت گرافن میلگرد ساخته می شود.

در آزمایش هایی که پیش از این محققان دانشگاه رایس انجام داده بودند مشخص شده بود که چقرمگی شکستگی (خاصیتی که مقاومتی که اجسامِ دارای شکاف در برابر شکست نشان می دهند را توصیف می کند) برای گرافن معادل با 4 مگاپاسکال است در حالی که این میزان برای گرافن میلگرد به طور متوسط 10.7 مگاپاسکال است. این میزان اختلاف در ساختار گرافن سه بعدی بیشتر هم می شود.

به گفته تور در قدم بعدی تیم محققان قصد دارند روی روشی برای توسعه گرافن میلگرد به منظور تولید انبوه کار کنند. اخیراً روشی برای تولید گرافن سه بعدی با استحکام 10 برابر فولاد نیز ابداع شده بود.

مطالب مرتبط

سرخ کردن گرافین، روشی تازه برای ایجاد دوام بیشتر در باتری ها

سرخ کردن در روغن زیاد تنها برای طبخ غذا مناسب نیست و طبق پژوهشی که به تازگی انجام شده می تواند به افزایش عمر باتری دستگاه های موبایل بیانجامد. محققان کره جنوبی از طریق اسپری کردن قطرات اکسید گرافین در داخل ترکیبی بسیار داغ از اسید و حلال طبیعی موفق به ساخت الکتردی با خاصیت رسانایی... ادامه مطلب

کرم ابریشم با خوردن نانوذرات کربنی، الیاف فوق مقاوم تولید می کند

محققین توانستند با خوراندن گرافن (نانولوله های کربنی تک جداره) به کرم ابریشم، استحکام الیاف تولید شده توسط آنها را افزایش دهند. با این حساب، می توان ابزارهای پوشیدنی مقاومی به لطافت ابریشم تولید نمود. در مقاله منتشر شده در مجله Scientific American در این رابطه می خوانیم: برای تولید ابریشم تقویت شده با کربن، «یینگ یینگ ژانگ»... ادامه مطلب

آیا گرافن می تواند توانایی دید در شب را به تلفن های همراه و لپ تاپ ها بیاورد؟

دستگاه هایی نظیر عینک های دید در شب که برای عکسبرداری حرارتی مورد استفاده قرار می گیرند می توانند پلیس، تیم های تفحص و سربازان را برای شناسایی تبهکاران، قربانیان و یا دشمن از آن سوی دیوارها یا در تاریکی محض یاری دهند. با این همه، برترین مدل های این محصول نیازمند سیستم های خنک کننده... ادامه مطلب

محققان ماده ای تولید کرده اند که مقاومت آن 10 برابر فولاد است

دانشمندان همیشه رؤیای دستیابی به ماده ای را در سر داشتند که علاوه بر چگالی کم بتواند نیروی زیادی را تحمل کند. حال خبرهایی از دانشگاه MIT به گوش می رسد که به نظر می آید این رؤیا تبدیل به واقعیت شده است. محققان «مؤسسه فناوری ماساچوست» موفق شده اند با استفاده از گرافن، ماده ای... ادامه مطلب

گرافن، کلید جادویی برای ساخت نمایشگرهای OLED انعطاف پذیر و مقاوم

همان طور که می دانید در حال حاضر نمایشگرهای انعطاف پذیر در موبایل ها و ساعت های هوشمند به کار می روند، اما شاید این سؤال به ذهنتان بیاید که چرا در دیگر محصولات الکترونیکی و پوشیدنی کمتر شاهد این فناوری هستیم. پاسخ به این سؤال در ساختار پنل های OLED نهفته است؛ الکترودهای شفاف مورد... ادامه مطلب

فیلترهای مبتنی بر اکسید گرافن؛ راه حلی ارزان قیمت برای تولید آب آشامیدنی از آب دریا

محققان دانشگاه منچستر موفق به توسعه فیلتر مبتنی بر اکسید گرافن شدند که می تواند آبی تمیز را در اختیار میلیون ها انسان قرار دهد. بر اساس اطلاعات منتشر شده فیلتر مورد اشاره با راندمان بالا می تواند نمک را از آب شور جدا کرده و برای این عملیات نیاز به انرژی کمتری نسبت به فرآیندهای... ادامه مطلب

نظرات ۰

وارد شوید

برای گفتگو با کاربران، وارد حساب کاربری خود شوید.

ورود
x