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在熱量和壓力作用下，該材料形成特殊結(jié)構(gòu)，測試顯示它的硬度是鋼鐵10倍。
騰訊科學(xué)訊 據(jù)英國每日郵報報道，目前，美國麻省理工學(xué)院研究人員使用石墨烯材料設(shè)計出世界上最輕、最結(jié)實的材料，他們通過壓縮和熔合石墨烯片，這是一種二維碳材料，這種最新材料僅具有鋼鐵5%密度，但是硬度卻是鋼鐵的10倍，它可用于輕重量、超強材料應(yīng)用領(lǐng)域。
使這種新材料硬度增強的關(guān)鍵因素是它的幾何3D結(jié)構(gòu)，而不是該材料自身，從而表明可采用其它物質(zhì)建造成為類似幾何結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)超輕和超強硬度的特性。這項最新研究發(fā)表在近期出版的《科學(xué)進展雜志》上。
據(jù)悉，美國麻省理工學(xué)院研究人員對石墨烯單個原子進行了分析，二維石墨烯材料較為結(jié)實，并具有一定的電氣性質(zhì)。麻省理工學(xué)院民用和環(huán)境工程部主管馬庫斯-比埃勒(Markus Buehler)博士稱，但是石墨烯二維結(jié)構(gòu)非常薄，僅是單個原子的厚度，它很難用于制造汽車、房屋或者其它設(shè)施的3D材料。我們所做的就是將這種2D材料轉(zhuǎn)變成為3D結(jié)構(gòu)。
為了制造3D石墨烯材料，研究小組使用熱量和壓力壓縮了石墨烯片，這一過程產(chǎn)生較強的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，類似于珊瑚和叫做硅藻的小型藻類。研究負責(zé)人、麻省理工學(xué)院民用和環(huán)境工程部助理研究員秦昭(音譯)說：“一旦我們建造這種3D結(jié)構(gòu)，我們希望觀察其極限特征，測試我們制造最結(jié)實材料的真實屬性。”
為了測試該材料的強度等級，研究人員研制了不同等級的3D模型，然后提交進行各種測試。最新研制的3D石墨材料表面彎曲變形，類似于被折疊的紙張，相比之下，紙張在長度和寬度方面并不具有更大的強度，很容易被揉皺。當(dāng)石墨烯折疊成某種外形時，例如：形成管狀結(jié)構(gòu)，管狀結(jié)構(gòu)長度的強度將增大，可承受更多的重量。按照類似的方法，石墨烯片的幾何排列可自然形成一種較強的結(jié)構(gòu)。
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