Ya se ha escrito bastante sobre el hecho de que el grafeno salvará al mundo, debido a sus propiedades únicas y perspectivas de uso generalizado en varios campos. Pero en realidad, hubo pocas oportunidades de ver evidencia a tamaño real de cómo y por qué las celosías hexagonales son tan fuertes. Los investigadores del Instituto de Tecnología de Massachusetts lo consiguieron. Obtuvieron grafeno en experimentos recientes, que resultó ser un 5 por ciento más denso y diez veces más fuerte que el metal, lo que demuestra que esto es posible incluso cuando una pieza de material compuesto es más grande que una hoja de papel normal.
Usando un modelo de computadora de alta precisión, los científicos imprimieron en 3D los cubos de dos átomos como un material esponjoso y luego los sometieron a pruebas de compresión. En estas pruebas, la forma juega un papel increíblemente importante. El cubo en sí parece una esponja violeta. Su estructura porosa indica una gran superficie, lo que aumenta la resistencia manteniendo un peso reducido.
Quizás lo más interesante es que los diferentes cubos reaccionaron de formas inesperadamente diferentes. Por ejemplo, se descubrió que un cubo con paredes y pliegues más gruesos era menos resistente al colapso cuando se aplicaba más presión. A diferencia de los cubos con una estructura más delgada, que colapsaron gradualmente, conservando su forma casi hasta el final, este colapsó instantáneamente, como en una explosión.
Los científicos dicen que esto se debe a que las paredes más delgadas se deforman gradualmente, mientras que las más gruesas acumulan energía de deformación, lo que luego conduce a un colapso instantáneo. Esto sugiere que, además de la estructura del material, su forma es importante para garantizar la resistencia.
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"Puede reemplazar el material con otra cosa", dice uno de los especialistas del MIT. "La geometría es el factor dominante".
¿Dónde se puede aplicar? Puede recubrir el polímero o las partículas metálicas con grafeno y luego quitar el material base después del curado por termo-fuerza. Como resultado, queda una estructura de grafeno ligera y superfuerte. Los investigadores creen que el material podría usarse en la construcción de puentes de hormigón, en sistemas de filtración de agua o en equipos de tratamiento químico.
Sergey Lukavsky
