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

ابداع روشی نوین برای شکل دادن به گرافین و ساخت اشیاء سه بعدی با آن

گرافین ماده ای نوین برای دانشمندان و مهندسانی محسوب می شود که به دنبال ایجاد دستگاه های الکترونیکی با اشکال مختلف هستند؛ از لامپ های مقرون به صرفه (کوچک و بزرگ) گرفته تا پیل های خورشیدی، نمایشگرهای انعطاف پذیر و بسیاری دیگر، همه و همه مواردی هستند که می توان با استفاده از این ماده... 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

ساخت گرافین دولایه با سختی الماس که جلوی گلوله را می گیرد

پژوهشگران اخیرا در محیط آزمایشگاه موفق به ساخت ماده ای متشکل از دو لایه گرافین شده‌ اند که انعطاف پذیری ورق قلع را دارد و آنقدر محکم است که می تواند جلوی یک گلوله در حال شلیک را بگیرد. این ماده که Diamene نام دارد نخستین ماده دو بعدی در جهان است که تنها یک اتم ضخامت... ادامه مطلب

تولید رنگ موی مبتنی بر گرافین که به مو آسیب نمی رساند

محققان دانشگاه نورت وسترن در ایالت ایلینوی آمریکا موفق شده اند رنگ مویی تولید کنند که روی موها می نشیند، بدون اینکه به آنها نفوذ کند و موجب آسیب دیدنشان شود. رنگ کردن موها برای بسیاری از افراد جذاب است، ولی مواد رنگ مو می تواند موجب نفوذ به پوشش مو و در نتیجه آسیب رساندن... ادامه مطلب

سیلیکون به پایان خط نزدیک می شود؛ اما چه کسی دنیای فناوری را نجات می دهد؟

بدون طلا می شود زندگی کرد، بدون الماس هم می شود، اما قطعاً بدون سیلیکون نمی شود. اگر تمام تاریخ را جستجو کنیم، کمتر ماده ای پیدا می شود که به اندازه سیلیکون، جهان ما را به خود وابسته کرده باشد. امروز تقریباً هرچیزی که ما استفاده می کنیم، از موبایل و لپ تاپ گرفته... ادامه مطلب

دانشمندان با استفاده از ترکیبات نیمه هادی دوبعدی یک ریزپردازنده ساختند

حتماً تا به امروز اخبار زیادی در مورد گرافن و نانولوله های کربنی به عنوان ترکیبات دوبعدی شنیده اید. در جدیدترین تحقیقات انجام شده، پژوهشگران دانشگاه صنعتی وین اتریش (TU Wien) نوعی ریزپردازنده ساخته اند که در آن از یک ترکیب دوبعدی دیگر یعنی «مولیبدن دی سولفید» به عنوان نیمه هادی استفاده شده است. مواد دوبعدی، ترکیباتی... ادامه مطلب

نظرات ۰

وارد شوید

برای گفتگو با کاربران، وارد حساب کاربری خود شوید.

ورود
x