新材料:密度比钢低20倍,强度是钢的10倍

来源:纽平科技应用平台  编辑:兰特 + 华商入驻

 麻省理工学院的一个研究小组设计了一种已知的最强的轻质材料,通过压缩和熔化石墨烯薄片,一种二维形式的碳。新材料,一种密度仅为5%的海绵状构造,可以具有钢的10倍的强度。

在其二维形式中,石墨烯被认为是所有已知材料中最强的。但是,到目前为止,研究人员很难将二维强度转化为有用的三维材料。

新的发现表明,新的3-D形式的关键方面更多与他们不寻常的几何构造比材料本身,这表明类似的坚强,轻质材料可以通过创建相似的几何特征。

优势:

*轻如石灰,但比钢强

*比钢少20倍,但比10倍强

*可能导致氦气替代强烈而轻便的应用

*将石墨烯的2D强度带到3D材料

*新的亮度和强度组合的范围为不同的应用

密度比钢低20倍,强度是钢的10倍,麻省理工制造石墨海绵材料

不同的原子和3D打印模型的机械测试的陀螺几何(A)模拟快照拍摄原子三维石墨烯结构与陀螺几何,代表关键程序,包括(i)生成均匀分布的碳原子的坐标fcc结构,(ii)产生具有三角形晶格特征的螺旋结构,以及(iii)将修正的几何形状从具有三角形晶格的螺旋线精细化为具有六角形晶格的螺旋线。 (B)从左到右L = 3,5,10,15和20 nm的不同长度常数的五种型号的旋转石墨烯。比例尺,2.5nm。 (C)各种L值和壁厚的螺旋结构的3D打印样品。比例尺2.5厘米。 3D打印样品的拉伸和压缩试验分别示于(D)和(E)中。

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