Напечатаният на 3D принтер графен е 10 пъти по-здрав от стоманата

Вече е написано доста по темата как графенът ще спаси света благодарение на своите уникални свойства и перспективи за широко приложение в различни области. Но всъщност възможностите да се види „на живо“ доказателство за това, защо графенът е толкова „як“, са относително малко.
Изследователи от MIT успяха да покажат предимствата на графена нагледно. Чрез своите експерименти те са успели да получат графен, който е 5% по-плътен и 10 пъти по-здрав от метала, показвайки, че това е възможно дори когато композитният материал е с дебелина на обикновена хартия.

Използвайки високоточен компютърен модел, учените са напечатали на 3D принтер двуатомни кубове във вид на материал с гъбеста структура, а след това са го подложили на тестове. В последните формата играе много важна роля. Самият куб изглежда като гъба с пурпурен цвят. Неговата пореста структура говори за наличието на повърхност с голяма площ, което повишава здравината при запазване на малко тегло.
Най-интересното е, че кубовете с различна форма са реагирали неочаквано. Например куб с по-дебели стени и извивки се е оказал по-малко устойчив към разрушаване, когато се прилага по-голямо налягане. За разлика от кубовете с по-тънка структура, които се разрушават постепенно, съхранявайки формата си почти докрай, тези с дебелата структура се разрушават мигновено, като при взрив. Учените казват, че това се случва, защото по-тънките стени се деформират постепенно, докато при по-дебелите се натрупва енергия на деформацията, която довежда до мигновено разрушаване. Това означава, че за осигуряване на здравина освен структурата на материала е важна и неговата форма.
„Може да заменим графена с нещо друго“, казва един от специалистите от MIT, “но доминиращ фактор си остава геометрията“. Как може да се използва въпросният материал? Може например полимерът или металната частица да се покрият с графен и след това, чрез специална обработка да се премахне базовият материал. В резултат би останала леката и суперздрава графенова структура. Според изследователите материалът може да се използва в строителството на бетонни мостове, в системите за филтриране на водата или в различно химическо оборудване.