Графен в сочетании с металлом образует сверхпрочный материал
Известно, что уникальный двухмерный материал графен, состоящий из углеродных шестигранников, в 200 раз прочнее стали. Однако мало кто из исследователей пытался использовать именно это его свойство.
Сегодня физики из Корейского ведущего научно-технического института (KAIST) представили результаты своей работы, в ходе которой они создали сверхпрочный материал из графена и металла.
Новый материал представляет собой сплав из меди, никеля и графена. При этом последний делает медь прочнее в 500 раз, а никель — в 180.
Двухмерный графен, обладая ничтожной массой, способен увеличить прочность металла в сотни раз (иллюстрация AlexanderAlUS/Wikimedia Commons).
Предыдущие попытки создания легированного материала на основе графена не увенчались успехом, поэтому работу корейских учёных можно назвать своеобразным прорывом в данной сфере.
Строительство сверхпрочного вещества проходило в несколько этапов. Физики использовали технологию химического парофазного осаждения (CVD-процесс) для того, чтобы вырастить однослойный пласт графена на металлическом субстрате, после чего к конструкции присадили ещё один слой металла. Повторив несколько раз эти шаги, учёные получили многослойный металл-графен.
"Результат поистине поразительный: графен, на который приходится всего 0,00004% веса всей конструкции, делает металл в сотни раз прочнее. Если наладить производство такого материала по технологии "рулон за рулоном", то в скором времени можно будет производить легкие и сверхпрочные детали для авиа- и машиностроения", — говорит ведущий автор исследования Сын Мин Хан (Seung Min Han).
Самолёты и автомобили, созданные из металл-графена, станут прочнее и легче, а значит и количество расходуемого топлива заметно снизится (NASA/The Boeing Company).
Как пишут физики в своей статье, недавно вышедшей в журнале Nature Communications, осталось лишь понять, как можно воспроизвести процесс конструирования материала в промышленных масштабах.
Самолёты и автомобили, созданные из металл-графена, станут прочнее и легче, а значит и количество расходуемого топлива заметно снизится.
Помимо этого, Хан и её коллеги предложили покрывать слоем из нового материала корпуса ядерных реакторов и других подобных установок.