Muito já foi escrito sobre o fato de que o grafeno salvará o mundo, devido às suas propriedades únicas e possibilidades de uso generalizado em vários campos. Mas, na realidade, houve pouca oportunidade de ver evidências em tamanho real de como e por que as redes hexagonais são tão fortes. Pesquisadores do Instituto de Tecnologia de Massachusetts tiveram sucesso. Eles obtiveram o grafeno em experimentos recentes, que se revelou 5% mais denso e dez vezes mais forte do que o metal, mostrando que isso é possível mesmo quando um pedaço de compósito é maior do que uma folha de papel normal.
Usando um modelo de computador de alta precisão, os cientistas 3D imprimiram os cubos de dois átomos como um material esponjoso e os submeteram a testes de compressão. Nestes testes, a forma desempenha um papel extremamente importante. O próprio cubo parece uma esponja roxa. Sua estrutura porosa indica uma grande área de superfície, o que aumenta a resistência, mantendo o baixo peso.
Talvez o mais interessante é que os diferentes cubos reagiram de maneiras inesperadamente diferentes. Por exemplo, um cubo com paredes e dobras mais grossas mostrou ser menos resistente ao colapso quando mais pressão foi aplicada. Ao contrário dos cubos de estrutura mais fina, que se desmoronaram gradativamente, mantendo sua forma quase até o fim, este desabou instantaneamente, como em uma explosão.
Os cientistas dizem que isso ocorre porque as paredes mais finas se deformam gradualmente, enquanto as mais grossas acumulam energia de deformação, o que leva a um colapso instantâneo. Isso sugere que além da estrutura do material, sua forma é importante para garantir a resistência.
“Você pode substituir o material por outra coisa”, diz um dos especialistas do MIT. "A geometria é o fator dominante."
Onde pode ser aplicado? Você pode revestir o polímero ou as partículas de metal com grafeno e remover o material de base após a cura por força térmica. Como resultado, uma estrutura de grafeno leve e super forte permanece. Os pesquisadores acreditam que o material pode ser usado na construção de pontes de concreto, em sistemas de filtragem de água ou em equipamentos de tratamento químico.
Sergey Lukavsky