V MIT vyrobili porézní 3D-grafen

Porézní, 3D forma grafenu, vyvinutá v MIT je desetkrát pevnější než ocel a mnohem lehčí.

Grafen je velmi perspektivní a zajímavý alotrop uhlíku, jde o monovrstvu grafitu, poprvé byl připraven exfoliací grafitu (sloupnutím jedné vrstvy z krystalu). Má spoustu zajímavých vlastností a nedávno se povedlo připravit jeho 3D formu.

Monovrstva grafenu

Monovrstva grafenu

Samotný 2D grafen má velmi dobré mechanické vlastnosti, ale co když z něj vyrobíme 3D materiál. V MIT se pokusil grafenové vločky lisovat za zvýšené teploty a tímto postupem získali materiál podobný korálu, který měl hustotu rovnou pouhé dvacetině hustoty oceli, ale pevnost vykazoval desetinásobnou. Také má vzhledem ke svému objemu velmi vysokou hodnotu měrného povrchu. MIT zveřejnilo pěkné video, kde jsou tyto vlastnosti demonstrovány:

Na základě těchto výsledků se začalo uvažovat o vývoji materiálu, který by byl lehčí než vzduch, ten by měl potenciálně velké množství aplikací, např. jako náhrada drahého a čím dál hůře dostupného helia ve vzducholodích. Bohužel se ukázalo, že takový materiál by neměl dostatečnou pevnost a rozpadl by se působením atmosférického tlaku.

Protože 3D grafen obsahuje velké množství pórů, bude pravděpodobně možné ho využít i ve filtračních systémech pro vodu nebo odpadové hospodářství. Jeho mechanické vlastnosti bude potenciálně možné využít ve stavebnictví, např. pro zlepšení mechanických vlastností betonu a jiných konstrukčních materiálů.

Odkazy

  1. Researchers design one of the strongest, lightest materials known
  2. Porous, 3-D forms of graphene developed at MIT can be 10 times as strong as steel but much lighter

Leave a Reply