Напечатанный на 3D принтере графен оказался прочнее стали в десять раз
11.01.2017 10:17

Напечатанный на 3D принтере графен оказался прочнее стали в десять раз

Источник перевод для gearmix ()

Уже было достаточно много написано по поводу того, что графен спасёт мир, благодаря своим уникальным свойствам и перспективам широкого применения в различных областях. Но на самом деле возможностей увидеть в натуральную величину доказательства того, как и почему шестиугольные решетки настолько прочные, было немного. Исследователям Массачусетского технологического института это удалось. Они получили в недавних экспериментах графен, который оказался на 5 процентов плотнее и в десять раз прочнее металла, показав, что это возможно, даже когда размеры куска композита больше обычного листа бумаги.

mitgraphene

Используя высокоточную компьютерную модель, учёные напечатали на 3D принтере двухатомные кубы в виде материала с губчатой структурой, а затем подвергли их испытаниям на сжатие. В таких тестах форма играет невероятно важную роль. Сам куб выглядит как губка пурпурного цвета. Его пористая структура говорит о наличии поверхности с большой площадью, а это повышает прочность при сохранении малого веса.

Пожалуй, наиболее интересным является то, что различные кубики реагировали неожиданно по-разному. Например, куб с более толстыми стенками и складками оказался менее устойчивым к разрушению, когда прикладывалось большее давление. В отличие от кубов с более тонкой структурой, которые разрушались постепенно, сохраняя свою форму почти до конца, этот разрушался мгновенно, как при взрыве.

Учёные говорят, что это происходит потому, что более тонкие стенки деформируются постепенно, в то время как более толстые накапливают энергию деформации, которая потом приводит к мгновенному схлопыванию. Это говорит о том, что для обеспечения прочности, помимо структуры материала, важна его форма.

«Можно заменить материал каким-то другим, — говорит  один из специалистов МТИ. — Доминирующим фактором является геометрия».

Где это можно применить? Можно покрыть полимер или частицы металла графеном и затем после термосилового закрепления убрать базовый материал. В результате остаётся лёгкая и суперпрочная графеновая структура. Исследователи считают, что такой материал можно использовать в строительстве бетонных мостов, в системах фильтрации воды или в оборудовании для химической обработки.



ПОХОЖИЕ ЗАПИСИ


© Gearmix 2013
Права на опубликованный перевод принадлежат владельцам вебсайта gearmix.ru
Все графические изображения, использованные при оформлении статьи принадлежат их владельцам. Знак охраны авторского права распространяется только на текст статьи.
Использование материалов сайта без активной индексируемой ссылки на источник запрещено.

Понравилась статья?
Поделись с друзьями!

x

Comments are closed.