Инновационный материал для строительства

В MIT создали объемную форму графена, рассчитав геометрическую структуру, оптимальную для строительного внедрения кроме того и с другими мат-лами.

Исследователи из Массачусетского технологического института (MIT) получили 1 из самых прочных и легких известных материалов методом сжатия и сплавления хлопьев графена – двумерной формы углерода. Его расчетная плотность составила всего 5% от плотности стали при десятикратном превышении ее прочности. Соответствующая работа размещена в журнале Science Advances.

В начальной форме графен считается прочнейшим из всех известных материалов, и его теоретические исследования начались еще в конце 40-х годов прошлого века. Это 1-ый во всем мире двумерный кристалл, полученный Андреем Геймом и Константином Новоселовым в 2004 году из тончайших графитовых пленок на подложке окисленного кремния. За это достижение 6 лет спустя им присудили Нобелевскую премию по физике.

С момента создания графена разрабатываются методы его получения в промышленных масштабах. В этом уже получилось достичь особого прогресса, но успешно конвертировать его в успешную трехмерную форму пока же не удавалось – терялись важные свойства этого необыкновенного мат-ла, а его прочность на несколько порядков уступала прогнозируемой.

Для решения данной задачи инженеры из MIT сконцентрировались на требуемой геометрической конфигурации объемного графена. Они изучили его поведение вплоть до атомного значения, а потом применяли полученные данные для создания математической модели и компьютерной симуляции. Итоговые выводы точно подходили экспериментальным наблюдениям, которые поначалу проводили с увеличенными в тысячу раз моделями из других материалов, напечатанными на 3D-принтере высокого разрешения.