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科学家开发出石墨烯材料的超强结构|大发体育首选平台

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大发体育开户官网-许多科学家指出石墨烯是有史以来最有潜力的材料之一。原子薄的碳原子链是强劲的、重的,并且在能量储存、污染清理、透气涂层等方面都有应用于。

虽然石墨烯自从20世纪40年代以来仍然都在研究,但是科学家在将其结构成三维层次上的简单结构形式方面遇上了相当大的艰难。但现在,麻省理工学院的科学家早已想要出有如何将石墨烯竣工简单的三维形状,具备比钢更加重和更加牢固的潜力。

新的研究标志着材料向前迈进了最重要的一步。六角形结构基本上是“并未一维的”碳纳米管,仅有为原子厚度,一般来说仅有在二维水平上起起到。

尽管不存在这种容许,但石墨烯比钢铁强劲100多倍,并且将二维强度切换为可用作三维建筑材料的结构仍然是石墨烯研究人员多年来的心愿。现在,科学家有可能将这种改变改以现实。科学进展杂志公开发表了MIT研究的结果,叙述了研究人员如何建构一种多孔的三维石墨烯材料。在石墨烯的制备过程中,团队减少了热量和压力,以便将小片石墨烯传输在一起,产生类似于珊瑚的一种单细胞藻类的简单海绵状结构。

这些结构虽然不是十分颗粒,但具备大的表面积,并且十分强劲;一个石墨烯样品仅有具备钢的5%的密度,但是是10倍的强度。研究人员期望他们需要建构简单的石墨烯结构,其实质上比空气重,但是在原子级的计算机建模中找到,这种结构将被外部空气压力碎裂。

但科学家显然创立了称作螺旋线的简单几何结构的缩放3D打印机模型,理论上可以构成一类新的极强和轻质材料的基础,这些材料甚至不用局限于石墨烯。“你可以用任何东西更换材料,”研究的主要作者MarkusBuehler在麻省理工学院的一份声明中说道。“几何是主导因素,它有可能转变许多事情。

”理论上,在微观水平上用于这些陀螺形状设计的石墨烯甚至可以比该团队需要产生的最弱的多孔石墨烯材料更加强劲。研究合作者赵钦(音译)在声明中说道,“一旦我们创立了这些三维结构,我们就想要想到什么是无限大?什么是我们可以生产的最弱的材料?”麻省理工学院研究创建科学家新的工作,如AndreGeim和KnostantinNovoselov,他们以隔绝石墨烯夺得了2010年诺贝尔物理学奖。自从他们在2004年第一次发售隔绝材料以来,世界各地的科学家开始严肃地找到出现异常材料的实际用途。

正如PeteSpotts在2010年10月的基督教科学监测报告写的那样:石墨烯本质上是一个二维晶体,原子规整排成看上去像鸡丝的图案。一旦获奖者展出了如何从一块石墨中分离出一层石墨烯,材料科学家们就很快寻找了它们的视线。随后的工作早已证明,厚的材料比钢最少强劲100倍,比铜更加有效地导电,是未知的高度柔性的、最半透明的材料,并且在传导热方面是十分有效地的。

“石墨烯有可能转变你的生活方式,就像塑料一样,”AndreGeim说。在诺贝尔委员会宣告下,他和同事KnostantinNovoselov早已夺得了150万美元的奖金。

现在,在原子厚石墨烯规模上创立理想强劲的陀螺的能力有可能多达当前任何生产方法。但麻省理工学院的研究人员期望,有一天,从研究中取得的几何科学知识可以用作建构更加强劲的建筑材料,从个人设备到建筑物。

布朗大学工程教授HuajianGao说道,“计算出来建模与基于3D打印机的实验的人组是本文中用于的一种强有力的新方法。在3D打印机的协助下,在宏观实验中,看见最初从纳米级仿真中获得的尺度定律再现。_大发体育开户官网。

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