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.
