科學家最新研制超輕材料其強度是鋼鐵的十倍

如圖所示，這是科學家最新研制的石墨烯 3D 結構，在熱量和壓力作用下，該材料形成特殊結構，測試顯示它的硬度是鋼鐵 10 倍。

據英國每日郵報報道，目前，美國麻省理工學院研究人員使用石墨烯材料設計出世界上最輕、最結實的材料，他們通過壓縮和熔合石墨烯片，這是一種二維碳材料，這種最新材料僅具有鋼鐵5% 密度，但是硬度卻是鋼鐵的 10 倍，它可用于輕重量、超強材料應用領域。

使這種新材料硬度增強的關鍵因素是它的幾何 3D 結構，而不是該材料自身，從而表明可采用其它物質建造成為類似幾何結構，實現超輕和超強硬度的特性。這項最新研究發表在近期出版的《科學進展雜志》上。

據悉，美國麻省理工學院研究人員對石墨烯單個原子進行了分析，二維石墨烯材料較為結實，并具有一定的電氣性質。麻省理工學院民用和環境工程部主管馬庫斯-比埃勒(Markus Buehler)博士稱，但是石墨烯二維結構非常薄，僅是單個原子的厚度，它很難用于制造汽車、房屋或者其它設施的 3D 材料。我們所做的就是將這種 2D 材料轉變成為 3D 結構。

為了制造 3D 石墨烯材料，研究小組使用熱量和壓力壓縮了石墨烯片，這一過程產生較強的穩定結構，類似于珊瑚和叫做硅藻的小型藻類。研究負責人、麻省理工學院民用和環境工程部助理研究員秦昭(音譯)說：“一旦我們建造這種 3D 結構，我們希望觀察其極限特征，測試我們制造最結實材料的真實屬性。”

為了測試該材料的強度等級，研究人員研制了不同等級的 3D 模型，然后提交進行各種測試。最新研制的 3D 石墨材料表面彎曲變形，類似于被折疊的紙張，相比之下，紙張在長度和寬度方面并不具有更大的強度，很容易被揉皺。當石墨烯折疊成某種外形時，例如：形成管狀結構，管狀結構長度的強度將增大，可承受更多的重量。按照類似的方法，石墨烯片的幾何排列可自然形成一種較強的結構。

來自: 騰訊科技