Создан невероятно прочный композитный материал, состоящий из графена и металла
Одной из отличительных черт графена, о которой очень часто упоминают, но почти нигде не применяеют, проявляется его значительная механическая прочность, превосходящая во много раз прочность иных материалов. Предел прочности графена позволяет ему выдерживать наружное давление в 130 Гигапаскаль, что в 200 раз больше, чем предел крепости стали. Исследователи из корейского Института передовых наук и технологий нашли способ утилитарного использования прочности графена, уместив графеновую пленку между тонкими слоями меди и никеля, они создали универсальный композитный материал, прочность которого в 500 раз превосходит прочность чистой меди, и в 180 раз - чистого никеля. Во время прошлых попыток использования графена вместе с металлическими сочетаниями исследователям не вышло добиться более-менее существенных успехов, приобретаемые композиционные материалы не обладали достаточным постоянством или высокой механической прочностью. Но исследователям из института KAIST удалось достичь высоких показателей прочности композиционного материала за счет использования достаточно сложного процесса его производства. Сначала на основании из одного вида металла методом химического осаждения из газообразной фазы (chemical vapor deposition, CVD) взращивался слой графена одноатомной величины. Далее этого на это методом термического спекания наносился следующий металлический слой, и процесс повторялся снова и снова до получения многослойного металло-графенового материала вызываемой толщины.
Несмотря на такую сложность производства нового композитного материала, работа по его получению является первым разом в истории материаловедения, когда был создан многослойный графеновый материал с необыкновенно высоким показателем крепости. "Следствие всего этого удивительно из-за того, что всего 0.00004 процента веса дополнительного материала, приходящиеся на долю графена, санкционировали увеличить прочность металла в сотни раз" - рассказывает профессор Сеунг Мин Ен, - "Дальнейшие улучшения разработанного нами процесса изготовления новейшего материала, которые будут подходить под требования массового производств и «ублажать» показатели экономической целесообразности, позволят использовать новый высокопрочный материал всюду, где это требуется, начиная от строительства космических кораблей, кузовов и деталей автомобилей, которые будут иметь малый вес и высокую прочность".
Технология, которую разработали корейские ученые, уже в том виде, в котором она бытует сейчас, подходит для изготовления небольших партий нового высокопрочного металло-графенового материала, который можно использовать там, где стоимость материалов не является главным определяющим фактором, к образцу, в строительстве космических аппаратов и для изготовления защитных покрытий ядерных реакторов. Но, после того, как будет разработан технологический процесс дешёвого массового производства такого материала он может стать тем, что позволит убавить вес самолетов и автомобилей, что, в свой черед, приведет к понижению расхода ими топлива, обещающего очень крупные экономические выгоды.
