Mỗi ngày một sáng t��o (61): Graphene 3D cứng gấp 10 lần thép

15-04-2019

CEOBANK.VN - Nhóm nghiên cứu phát hiện ra rằng bằng cách nén các mảnh graphene nhỏ dưới sức nóng và áp suất, chúng có thể tạo ra các cấu trúc xốp bền chắc, tương tự như san hô và có diện tích bề mặt rất lớn đối với tỷ lệ thể tích.

Graphene được biết đến là một bán kim loại với sự chồng chéo nhỏ giữa các dải dẫn và  nguyên tử. Nó là một dạng đồng vị của carbon bao gồm một lớp nguyên tử cacbon được sắp xếp trong một mạng lục giác. Chúng  là thành phần cấu trúc cơ bản của nhiều phân bố khác của carbon, như than chì, kim cương, than, ống nano cacbon và fullerene.

Mô hình 3D được sử dụng để kiểm tra độ bền và tính chất cơ học của vật liệu nhẹ mới (Credit: Melanie Gonick / MIT)

Nó cực kỳ cứng và có các tính chất điện, nhiệt, quang học và hóa học độc đáo, nhưng theo một số cách, cấu trúc hai chiều của Graphene làm cho nó giống như laser trong thập niên 1960. Để cung cấp cho graphene một chiều hướng mới, một nhóm các nhà khoa học MIT đã phát triển một phiên bản 3D giống như bọt biển chỉ có 5% mật độ thép, nhưng cứng gấp mười lần.

Graphene từ lâu đã thu hút các nhà khoa học vật chất, nhưng ở dạng bình thường của nó nó bao gồm các tấm phẳng hai chiều chỉ dày một nguyên tử, nhưng về mặt lý thuyết có thể kéo dài vô hạn trong chiều rộng và chiều sâu. Để làm cho graphene trở thành vật liệu kỹ thuật thực tế, nó cần phải được tắng cường thành một dạng ba chiều.

Để làm điều này, nhóm MIT phân tích hành vi của graphene xuống mức nguyên tử, sau đó sử dụng dữ liệu để tạo ra một mô hình toán học để phù hợp với các quan sát. Từ đó, nhóm có thể tạo ra các mô hình máy tính có thể bắt chước các thứ trong việc thử nghiệm kéo và nén.

Nhóm nghiên cứu phát hiện ra rằng bằng cách nén các mảnh graphene nhỏ dưới sức nóng và áp suất, chúng có thể tạo ra các cấu trúc xốp bền chắc, tương tự như san hô và có diện tích bề mặt rất lớn đối với tỷ lệ thể tích. Theo nhóm nghiên cứu, các hình dạng này cho phép graphene hai chiều tạo thành các kết cấu vững chắc theo cùng một cách mà các tờ giấy có thể được gấp lại và cuộn thành các dạng mạnh hơn, bao gồm xi lanh và nếp gấp, có thể chứa tải trọng lớn.

Kết quả mô phỏng các thử nghiệm độ bền kéo và nén trên graphene 3-D (Ảnh: Melanie Gonick / MIT)

Các thử nghiệm cho thấy graphene trong mô hình 3D có thể đạt được một mật độ 5% của thép, nhưng đạt mười lần độ cứng. Tuy nhiên, các nhà nghiên cứu nhận thấy rằng phần lớn điều này có liên quan nhiều đến cấu hình hình học hơn là vật liệu. Khi graphene được hoán đổi cho các polyme hoặc kim loại, các mức tăng tương tự về độ cứng được phát hiện.

Nhóm nghiên cứu nói rằng ngoài việc tạo ra các cấu trúc graphene 3D, công nghệ này có thể được áp dụng cho các vật liệu khác nhau, từ polyme đến bê tông kết cấu và sẽ không chỉ tạo ra các cấu trúc mạnh hơn và nhẹ hơn mà còn có tính chất cách nhiệt tốt hơn. Ngoài ra, các cấu trúc xốp có thể được sử dụng trong các hệ thống lọc cho các nhà máy nước hoặc hóa chất.


Theo Khang Nguyễn - IDEASPLUS.VN

 

Công viên kỷ lục thế giớiDr Phinhasangnghiep

Các tin khác

0_e_Palette_Concept_0.jpg

Mỗi ngày một sáng tạo (60): e-Palette - Cửa hàng tự động không người lái

CEOBANK.VN - Toyota đang gọi thiết kế này là “e-Palettes” và mô tả chúng là “xe điện pin thế hệ tiếp theo hoàn toàn tự động".

14-04-2019

0_robot-cho.jpg

Mỗi ngày một sáng tạo (59): Robot chó con Aibo của Sony thông minh hơn với trí tuệ nhân tạo

CEOBANK.VN - Đây là thế hệ thứ 2 của robot chó cưng Aibo sau khi ra mắt năm 1999. Ở thế hệ này, người nuôi chó cưng Aibo sẽ cảm thấy sự tiến bộ và thông minh hơn của một con robot.

13-04-2019

0_chuong-cua.png

Mỗi ngày một sáng tạo (58): Arlo Audio Doorbell - Chuông cửa thông minh cho hệ thống an ninh tại nhà

CEOBANK.VN - Arlo của Netgear đang tiếp tục mở rộng đội hình thiết bị an ninh gia đình thông minh của mình với việc bổ sung một bộ chuông cửa thông minh mới có thể tích hợp với các máy ảnh Arlo hiện...

12-04-2019

0_nguoi-mu.jpg

Mỗi ngày một sáng tạo (57): OrCam MyEye 2.0 - Camera dành cho người mù

CEOBANK.VN - Sử dụng AI để đọc văn bản và nhận diện khuôn mặt, OrCam MyEye 2.0 là một ý tưởng tuyệt vời.

11-04-2019

TRUNG ƯƠNG HỘI KỶ LỤC GIA VIỆT NAM
TỔ CHỨC KỶ LỤC VIỆT NAM - VIETKINGS

HÀNH TRÌNH QUẢNG BÁ CÁC GIÁ TRỊ KỶ LỤC DOANH NGHIỆP - DOANH NHÂN VIỆT NAM

TRUNG TÂM DỮ LIỆU CEO VIỆT NAM

(THÀNH VIÊN CỦA VIỆN CEO THẾ GIỚI - WORLD CEO ACADEMY)

Địa chỉ: 148 Hồng Hà, Phường 9, Quận Phú Nhuận, TP. Hồ Chí Minh
Điện Thoại: (08) 384 78965 - Hotline: 0983 334 555  -  0902 813 275

Email: 

BẢN QUYỀN © CỦA CEOBANK VIỆT NAM THUỘC VỀ VIETKINGS FAMILY