Revoluční grafenový kompozit má šanci nahradit ocel

Vědci v University of Technology z australského představili nový materiál, který by mohl přinést revoluci do mnoha oblastí lidského života. Výzkumníkům se podařilo vyrobit grafenový kompozitní materiál, který vykazuje 10x větší pevnost než , a to při mnohonásobně nižší hmotnosti. Zároveň dosahuje dvojnásobné tvrdosti a vykazuje proti oceli třináctinásobnou odolnost při ohýbání. 
“Grafenový
Obrázek: University of Technology, Sydney

Připomeňme si co je. Materiál objevili v roce 2004 vědci ruského původu Andre Geim a Konstantin Novoselov. V roce 2010 za svůj objev získali Nobelovou cenu za fyziku.

Grafen je tvořen rovinnou sítí atomů uspořádaných do šestiúhelníkové mřížky. Tloušťka sítě dosahuje rozměru jediného atomu uhlíku.

Vědcům z australské university se podařilo uvedené grafenové sítě poskládat jednu na druhou do perfektní sendvičové struktury. Vznikl tak kompozit výjimečných tepelných, elektrických a především mechanických vlastností.

Vedoucí týmu výzkumníků Ali Reza Ranjbartoreh říká: „Výjimečné mechanické vlastnosti grafenového materiálu jej činí slibným pro obchodní a inženýrské aplikace. Nejen, že je lehčí, pevnější, tvrdší a pružnější než ocel, ale je také snadno recyklovatelný a efektivní z hlediska nákladu na jeho používání.“

Využití se přímo vybízí v , kde každý ušetřený kilogram prodlužuje dojezd. Průměrné auto se skládá přibližně z 60 % oceli. Od , přes podvozek až po motor. Pokud by se podařilo nahradit aspoň část grafenovým kompozitem, došlo by k výraznému poklesu hmotnosti a tím pádem k prodloužení dojezdu automobilů.

Spousta ocele se používá pro stavbu . Při použití nového materiálu by elektrárny byly lehčí, pevnější a výkonnější. Listy turbíny by také byly mnohem odolnější proti poškození při mnohonásobně nižší hmotnosti.

Nový materiál přináší nové možnosti v konstrukci nejen lehčích , ale i , nebo dokonce kosmických raket. Všude tam by vlivem snížení hmotnosti došlo k obrovské úspoře paliva a tedy i peněz a .

Sdílet:

4 komentáře: „Revoluční grafenový kompozit má šanci nahradit ocel

  • 10. 6. 2011 (19.40)
    Permalink

    Modul pružnosti grafenu E = 1TPa; mez pevnosti Mz = 1GPa; celkově téměř ve všech paramtrech předčívá ocel. Jen je zatím technologicky a energeticky velmi náročný na velkoplošnou výrobu. Tudíž je stále velice drahým materiálem. Opravdu High end apliklace si toto můžou dovolit. Než se grafen v masivnější míře ujme a způsobí revoluci (věřím že ano), potrvá ještě pár let. Krom svých mechanických proporcí totiž disponuje dalšími velmi pozoruhodnými vlastnostmi, především téměř bezsrážkovým pohybem elektronů v grafenovém gridu rychlostí lehce nížší než rychlost světla. Za běžných teplot. Navíc se spekuluje o nejvyšší možné frekvenci grafenocých procesorů tepajících na 1THz, což jsou ve srovnání dnes nepředstavitelné hodnoty.

    Ačkoli se jedná o jediný plátek grafitu, vlastnosti jsou vskutku fantastické.

    Grafen je opravdu materiálovou špičkou. Jeho vývoj a osud je zcela aktuálně v rukou vědeckých, obchodních a politických rukou.

    PS: ta tloušťka atomu je v tomto případě asi 2nm, což je pro mě nepředstavitelně malý rozměr.

    Reagovat
  • 2. 5. 2011 (17.52)
    Permalink

    a rovnou ho vyrábět ze zachyceného CO z ovzduší ?

    Reagovat
  • 2. 5. 2011 (15.49)
    Permalink

    Vskutku revolucni vlastnosti. Co tahle uvest konkretni udaje? Alespon specifickou hmotnost, modul pruznosti, taznou pevnost at si muzeme udelat pribliznou predstavu o materialu. Stejne tak by nebylo na skodu uvest pojivo tohoto kompozitniho materialu, zajimalo by me jak se vyporadali s potrebou tohoto prvku kompozitu v pripade struktur na atomarni urovni.

    Reagovat

Napsat komentář

Vaše emailová adresa nebude zveřejněna.