Znanstvenici s MIT-a izumili najčvršći, a ujedno i najlakši materijal na svijetu

Deset puta jači od čelika s 95 posto manjom gustoćom!

Znanstvenici s Massachusetts Institute of Technology (MIT) razvili su novi materijal koji je čvršći od grafena, a uspoređujući s čelikom, deset je puta jači s 95 posto manjom gustoćom. Prema stručnjacima, ovakav izum mogao bi imati brojne primjene, uključujući one u arhitekturi, građevini, pa čak i u filtraciji.

Izuzetno čvrst i porozan materijal

Među znanstvenicima je već godinama poznato kako ugljik, ako je raspoređen na određen način, može tvoriti vrlo čvrste materijale. Primjer toga je grafen, sloj grafita za koji se do sada vjerovalo da je najjači materijal poznat čovjeku, a izrađen je od izuzetno tanke, dvodimenzionalne mreže ugljikovih atoma šesterokutne strukture.

Iako se grafen dugo smatrao nestabilnim materijalom, istraživanja su ipak dokazala kako postoji mogućnost njegovog korištenja kao trodimenzionalnog materijala u nekim specifičnim primjenama, poput primjene u litij-ionskim baterijama, o čemu smo već prethodno pisali.

Međutim, iako je grafen potpuno proziran i iznimnih mehaničkih i električnih svojstava, vrlo je teško iz njega stvarati trodimenzionalne materijale koji bi imali širu primjenu u raznim industrijama.

Znanstveni tim s američkog MIT-a razvio je novi materijal povezivanjem malih komadića grafena, „pahuljica“, u mrežastu strukturu, pri čemu je grafen zadržao već postojeću čvrstoću i poroznost. Na temelju eksperimenata provedenih na 3D printanim modelima, utvrđeno je kako je novorazvijeni materijal zapravo jači od grafena, a uspoređujući s čelikom je 10 puta jači s 95 posto manjom gustoćom.

Buduće primjene

Otkriće novog materijala koji je iznimno jak, ali i izuzetno lagan može imati brojne primjene. Razlog tome je neobična geometrijska konfiguracija novih trodimenzionalnih oblika, više nego sam materijal iz kojih su ti oblici izrađeni. Takav nalaz upućuje da bi slični materijali mogli biti izrađeni i iz brojnih drugih materijala, ne samo iz grafena, putem stvaranja sličnih geometrijskih značajki.

„Možete upotrijebiti pravi grafenski materijal ili geometriju koju smo otkrili s nekim drugim materijalima, poput polimera ili materijala“, rekao je Markus Buehler, voditelj Odjela za građevinarstvo i inženjerstvo okoliša na MIT-u“. „Možete zamijeniti materijal s bilo čime, budući da je geometrija dominantna čimbenik.“

Korištena geometrija svoju primjenu može naći u velikim strukturnim projektima, poput mostova kako bi se osigurala čvrstoća konstrukcije. Osim čvrstoće, bitna je i lakoća budućih konstrukcija zahvaljujući iznimno maloj težini korištenih konstrukcijskih materijala. Zbog porozne strukture, moguća je i primjena tijekom filtracije.

K.P.

VEZANE VIJESTI

Bioplastika dizajnirana za razgradnju u morskom okolišu

Talijanski proizvođač Novamont je tijekom ispitivanja svog najnovijeg biopolimera u moru potvrdio da se ovaj novi materijal počeo razgrađivati u roku od mjesec dana, a gotovo se u potpunosti raspao nakon jedne godine.

Nova baterija na bazi grafena napuni se u svega 12 minuta

Samsungov institut SAIT (Samsung Advanced Institute of Technology) razvio je novi materijal za akumulaciju naboja napravljen od grafena koji bi potencijalno mogao znatno povećati brzinu punjena baterije. Brzina punjenja takvih grafenskih baterija pokazala se pet puta veća od brzine punjenja današnjih litij-ionskih baterija.

Nova vrsta desalinacijske membrane uz pitku vodu daje i izdvojene litijeve ione

Desalinacija morske vode već je desetljećima dobro poznat proces dobivanja pitke vode iz mora široke primjene. Glavni nedostatak ovakvog procesa s trenutno korištenim membranama je prevelik utrošak energije uslijed postizanja potrebnih visokih tlakova. No australski i američki znanstvenici na tragu su rješenja toga problema osmišljanjem membrane drugačijeg materijala i dizajna.  Tako osmišljena membrana uz primarni produkt-pitku vodu, sakuplja i vrijedne litijeve ione.   

PRIJAVITE SE NA NEWSLETTER