Oamenii de ştiinţă au inventat cel mai trainic şi uşor material de pe Pământ

by Ana Balan on Jan 16, 2017 Știință 682 Vizualizari

De ani de zile, cercetătorii știu de faptul că carbonul aranjat într-un anumit fel, poate fi foarte trainic. Un caz elocvent poate servi: grafenul.

Grafenul care a fost până acum cel mai trainic material cunoscut de omenire (en), este fabricat dintr-un strat extrem de subţire de atomi de carbon aranjaţi în două dimensiuni.

Dar, aici există un dezavantaj: în timp ce e remarcat pentru subțirime şi proprietățile electrice unice, este foarte dificil de a creea ceva util cu el, materialele tridimensionale nu se integrează în grafen.

Acum, o echipă de cercetători de la MIT (en) (Institutul de Tehnologie din Massachusetts) a descoperit că fuzionarea micilor fulgi de grafen într-o structură asemănătoare cu plasa, nu doar menține rezistenţa materialului, dar, de asemenea, îl face poros.

Bazându-se pe experimentele realizate pe modelele 3D imprimate, cercetătorii au stabilit că acest nou material, cu geometria sa distinctă, este de fapt mai

nul – făcându-l  de 10 ori mai trainic ca oţelul, cu doar 5 la sută din densitatea acestuia.

 

Descoperirea unui material care este extrem de trainic şi în acelaş timp extrem de ușor, va avea numeroase aplicații.

După cum relatează MIT:

„Noile descoperiri arată că aspectul crucial al noilor forme 3D, au mai mult de a face cu configuraţia geometrică neobișnuită decât cu însăși materialul, ceea ce sugerează că materiale similar de ușoare şi trainice, pot fi realizate dintr-o varietate mai mare de materiale, prin crearea unor caracteristici geometrice similare”.

Mai jos puteți vedea rezultatele simulării compresiei (stânga sus şi ‘i’) şi elasticității (stânga jos şi ‘ii’) la testele pe 3D grafen:

„Puteți folosi însăși grafenul  sau să utilizați geometria descoperită de noi la alte materiale, cum ar fi polimerii și metalele”, afirmă  Markus Buehler (en), şeful Departamentului MIT a Ingineriei Civile şi a Mediului (CEE) şi profesor la McAfee.

„Voi puteți înlocui materialul cu orice. Geometria este factorul determinant. Este ceva ce are potențialul de a fi transferat la multe lucruri”.

Proiecte structurale de scară largă, cum ar fi podurile, pot adopta această geometrie pentru a se asigura că structura este puternică şi solidă.

Construcția se poate dovedi a cântări mult mai puţin, datorită faptului că materialul utilizat poate fi mult mai ușor.

Datorită naturii sale poroase, el, de asemenea, poate fi utilizat la sistemele de filtrare.

Această cercetare, spune Hujian Gao, un profesor de inginerie de la Universitate Brown, care nu a fost implicat în această lucrare, „arată o direcție promițătoare de a combina rezistenţa materialelor 2D şi puterea proiectării arhitecturii sale”.

Ana Balan

Ana Balan

Îți recomandăm

Abonează-te la newsletter pentru ultimele noutăţi!

Interesante