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石墨烯新结构形似海绵比铁硬:密度仅为铁的5%

石墨烯新结构形似海绵比铁硬:密度仅为铁的5%

       据《独立报》8日报道,麻省理工学院(MIT)通过按压和熔化石墨烯薄片,科学家们创造了多孔三维石墨烯结构,这是迄今为止最轻、最坚固的材料之一。它的形状与海绵相似,密度只有铁的5%,但坚固度是铁的10倍以上。

       石墨烯被认为是二维形式中最坚固的材料,但研究人员很难将其二维形式下的坚固强度转化为有用的三维材料。在最新的研究中,研究团队通过加热和压力将石墨烯薄片压在一起,创造出一种复杂而稳定的结构,类似于珊瑚和硅藻。新结构被称为螺旋二十四面体

       研究团队负责人MIT马库斯,土木工程和环境工程系主任·比勒解释说:石墨烯这种二维材料只有一个原子厚,具有独特的坚固性和电学性能,但由于太薄,很难制成三维材料。然而,我们的最新研究做到了这一点。

       比勒指出:石墨烯在热压作用下自然形成的几何形状非常复杂,传统方法无法制造。研究人员在实验中使用它3D打印机制造了数千倍的结构,并对其进行了测试,以获得上述结果。

       最近发表在《科学进步》杂志上的新研究表明,新结构的优异性能更多地来自于这种独特的结构,而不是材料本身。这意味着科学家可以将其他材料制成相同的几何形状,以获得相同强度的轻质材料。

       研究人员认为,相同的几何形状甚至可以应用于更大的结构材料。例如,制造桥梁的水泥可以制成相同的多孔几何形状,并在减轻重量的同时获得相同的坚固性。此外,预计将用于过滤水或化学物质,因为它充满了小孔。

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