石墨烯的新結(jié)構(gòu)是驚人的：它看起來像海綿，但比鐵硬10倍

石墨烯的新結(jié)構(gòu)是驚人的：它看起來像海綿，但比鐵硬10倍
來源：東莞市捷誠石墨制品有限公司 發(fā)布時(shí)間：2018-12-08 點(diǎn)擊次數(shù)：502


北京，1月9日，科技日?qǐng)?bào)（記者劉霞）據(jù)英國《獨(dú)立日?qǐng)?bào)》1月8日?qǐng)?bào)道，美國麻省理工學(xué)院（MIT）的科學(xué)家們通過擠壓和熔化谷物制造了迄今為止最輕、最強(qiáng)的材料之一。菲片，一種多孔的三維石墨烯結(jié)構(gòu)，形狀類似于海綿，密度僅為鐵的5%，但強(qiáng)度是鐵的10倍以上。

石墨烯被認(rèn)為是最強(qiáng)的二維材料，但是研究者很難將其二維強(qiáng)度轉(zhuǎn)換成有用的三維材料。這種結(jié)構(gòu)類似于珊瑚和硅藻生物的復(fù)雜而穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)。這種新的結(jié)構(gòu)叫做螺旋四面體。它的表面積比較大，但很強(qiáng)。

麻省理工學(xué)院土木與環(huán)境工程系主任、研究小組組長馬庫斯·比勒解釋說，石墨烯是一種二維材料，只有一個(gè)原子厚，具有獨(dú)特的堅(jiān)固性和電學(xué)性質(zhì)，但很難制造三維材料。因?yàn)樗×?，但是我們最近的研究已?jīng)做到了。

Biller指出，在熱和壓力作用下自然形成的石墨烯的幾何形狀非常復(fù)雜，不能用傳統(tǒng)的方法制造。以上結(jié)果。

最近發(fā)表在《科學(xué)進(jìn)展》雜志上的新研究表明，這種新型結(jié)構(gòu)的優(yōu)異性能更多地歸因于這種獨(dú)特的結(jié)構(gòu)，而不是材料本身。這意味著科學(xué)家可以將其他材料做成相同的幾何形狀來獲得光。材料強(qiáng)度相同。

研究人員認(rèn)為，同樣的幾何結(jié)構(gòu)甚至可以應(yīng)用于更大的結(jié)構(gòu)材料。例如，用于制造橋梁的水泥可以制成相同的多孔幾何形狀，以便在減輕重量的同時(shí)達(dá)到相同的固化度。此外，因?yàn)樾螤畛錆M了細(xì)孔，預(yù)期用于過濾水或化學(xué)品。

精巧的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)合3D技術(shù)的支持，將小片石墨烯壓合在一起具有輕質(zhì)和硬質(zhì)雙重特性。這種新型結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)來自于結(jié)構(gòu)，這意味著普通材料也可以具有相同的性能。指出材料科學(xué)研究正在從宏觀到納米尺度，從傳統(tǒng)的材料加工技術(shù)到原子結(jié)構(gòu)研究，材料設(shè)計(jì)者為了讓材料更加豪華，已經(jīng)建造了不同的結(jié)構(gòu)。

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