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

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

راهکار هواوی برای حذف حرارت در خانواده میت ۲۰ چیست؟

گرافین از جمله مشتقات کربن است که ساختاری شبیه به لانه زنبور با دو بعد دارد و به خاطر خواص منحصربفردش از جمله رسانایی فوق العاده در صنایع مختلف به کار بسته می شود. حالا هوای اعلام کرده که با همراهی دانشگاه کمبریج از این ماده برای ایجاد نوعی سیستم پخش حرارت کمک گرفته و... ادامه مطلب

باتری گرافینی این استارتاپ اسپانیایی، اتومبیل های الکتریکی را در 5 دقیقه شارژ می کند

تا به امروز میلیاردها دلار صرف تحقیق درباره ماده انقلابی گرافین شده اما تنها در مواردی معدود شاهد کاربرد آنها در دنیای واقعی بوده ایم. به تازگی استارتاپی کاتالان به نام Earthdas فعالیت های خود را آغاز کرده و به دنبال تولید باتری های مبتنی بر گرافین است که ادعا می شود با سرعتی تا... ادامه مطلب

تولید صدا از ورقه های نازک گرافن؛ اسپیکرهای فوق باریک در راهند

سالهاست که گرافن (Graphene) را در حوزه های مختلف به عنوان ماده ای جادویی می شناسیم، ترکیبی که تحول در همه عرصه ها را نوید می دهد: از موبایل های انعطاف پذیر گرفته تا ترانزیستورهای فوق باریک و لنزهای تماسی با قابلیت دید در شب. اکنون می توان اسپیکرها را نیز به فهرست فوق اضافه کرد.... ادامه مطلب

دانشمندان موفق به تولید نخستین آهنربای دو بعدی در جهان شدند

حتماً تاکنون در مورد گرافن شنیده اید. ماده ای شگفت انگیز با ضخامتی فوق باریک که تنها از یک لایه اتم کربن تشکیل شده و از گرافیت مشتق می شود. حالا محققان دانشگاه واشنگتن و MIT موفق به توسعه نازک ترین آهنربای تولید شده به دست انسان شده اند. گفتنی است ضخامت آهنربای مورد اشاره به... ادامه مطلب

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

نظرات ۰

وارد شوید

برای گفتگو با کاربران، وارد حساب کاربری خود شوید.

ورود
x