美科學(xué)家制造出多孔三維石墨烯結(jié)構(gòu)

工人師_OgIOQ

據(jù)英國《獨(dú)立報》8日報道，美國麻省理工學(xué)院(MIT)的科學(xué)家通過按壓并熔化石墨烯薄片,，制造出迄今最輕質(zhì)堅固的材料之一——一種多孔的三維石墨烯結(jié)構(gòu),，其形狀類似海綿,，密度僅為鐵的5%，但堅固程度為鐵的10倍多,。
石墨烯在二維形式時被認(rèn)為是最堅固的材料,，但研究人員一直很難將其二維形式下的堅固強(qiáng)度，轉(zhuǎn)化到有用的三維材料內(nèi),。在最新研究中,，研究團(tuán)隊通過施加熱和壓力，將石墨烯小薄片按壓在一起,，制造出一種復(fù)雜穩(wěn)定類似珊瑚和硅藻類生物的結(jié)構(gòu),。新結(jié)構(gòu)名為“螺旋二十四面體”，其表面積相對體積來說很大,，但非常堅固,。
研究團(tuán)隊負(fù)責(zé)人、MIT土木和環(huán)境工程系主任馬庫斯.比勒解釋說：“石墨烯這種二維材料僅一個原子厚,，擁有獨(dú)特的堅固程度和電學(xué)屬性,，但由于太纖薄，很難制成三維材料,。不過,，我們的最新研究做到了這一點�,！�
0 E* w. ^4 |; h; I- H) D比勒指出：“石墨烯在熱和壓力作用下自然形成的這一幾何形狀非常復(fù)雜,，用傳統(tǒng)方法不可能制造出來�,！痹趯嶒炛�,，研究人員用3D打印機(jī)制造出擴(kuò)大數(shù)千倍的結(jié)構(gòu)，并對其進(jìn)行測試,，得到了上述結(jié)果,。
/ W5 A1 r/ a; E4 N& [( o/ V# n這項近日發(fā)表在《科學(xué)進(jìn)步》雜志上的新研究表明，新結(jié)構(gòu)的優(yōu)異性能更大程度源于這一獨(dú)特的構(gòu)造而非材料本身,。這意味著，科學(xué)家可以將其他材料制成同樣的幾何形狀,，來獲得同樣強(qiáng)度的輕質(zhì)材料,。
研究人員認(rèn)為，同樣的幾何形狀甚至能應(yīng)用于更大塊頭的結(jié)構(gòu)材料,。比如,，制造橋梁的水泥可制成同樣的多孔幾何形狀,，在降低重量的同時獲得同樣的堅固程度。此外,，由于這一形狀內(nèi)充滿了細(xì)小的孔隙,，因此，有望用于過濾水或化學(xué)物質(zhì),。
; {% V& }% o( R  N3 H9 n