Представьте себе, что было бы, если сталь, дерево или пластик существовали только в виде тонких листов. Ну, это было до сих пор, когда дело доходит до графена. Хотя его невероятная прочность и высокая электропроводность делают его очень полезным в многих вещах, таких как полупроводники , аккумуляторы и солнечные батареи, поэтому нет никаких сомнений, что было бы еще более полезней, если бы он получен в виде трехмерных блоков. Ученые из университета Монаш в Австралии уже удалось сделать именно это - путем копирования структуры пробка.
Графен - это структура атомов углерода толщиной в один атом, имеющая гексагональную структуру. По словам ведущего исследователя профессора Дэна Ли, 3D-структур собраны из одномерных листов имеют тенденцию быть хрупкими. Пробка, с другой стороны, является трехмерным материалом, при этом известна как прочная и эластичная. Команда Ли заметила, что в то время как волокна в стенах пробки клетки плотно упакованы для максимальной прочности, отдельные клетки соединены в сотовую структуру, которая позволяет материалу растягиваться и сжиматься.
Используя процесс, известный как замораживание литья , ученые смогли воспроизвести эти качества в 3D-блоки, изготовленные из химически модифицированного графена.
Мало того, что эти блоки очень электропроводящие, но они также были легче воздуха, и могут выдержать вес в 50 000 раз больший их собственного веса, а также были настолько упругими, что легко справлялись с 80% деформацией.
Сканирования изображений электронного микроскопа пробкового как графен 3D (Изображение: Лин Цю, Monash University)
"Мы были в состоянии эффективно сохранить исключительные качества графена в 3D упругой форме, что открывает путь к исследованию новых применений графена - от авиакосмической промышленности до легкой промышленности", говорит Ли.
|