×
  • ورود ثبت نام فراموش کرده ام

آخرین اخبار داخلی و خارجی

افزایش مقاومت در برابر شکستگی با استفاده از گرافن
اخبار خارجی 24 فروردین 351

افزایش مقاومت در برابر شکستگی با استفاده از گرافن

//////////////////////////////////////////////////////////////////////////

تحقیقات جدید نشان می دهد که نانولوله های کربنی می تواند راه حلی برای بهبود خواص گرافن باشد. روش های اندازه‌گیری فوق حساس و شبیه‌سازی این مواد نشان می‌دهد که گرافن پوشش داده شده با نانولوله‌های کربنی می‌تواند به بهبود مقاومت آن در برابر شکست کمک نماید.

گرافن ، ماده با هدایت بسیار بالا و مورد استفاده در الکترودهای انعطاف پذیر و با انرژی بالاست. اما دانشمندان حوزه مواد نگران حذف آن از برنامه های عملی به دلیل شکنندگی آن می باشند. تحقیقات جدید نشان می دهد که نانولوله های کربنی می تواند راه حلی برای بهبود خواص آن باشد. روش های اندازه‌گیری فوق حساس و شبیه‌سازی این مواد نشان می‌دهد که گرافن پوشش داده شده با نانولوله‌های کربنی می‌تواند به بهبود مقاومت آن در برابر شکست کمک نماید، همان‌گونه که میلگرد تقویت کننده مقاومت سازه‌های بتنی است.

 پیوندهای کربن – کربن جداگانه در گرافن یکی از سخت ترین پیوندهای طبیعت است. جوون لو ، متخصص نانومکانیک در دانشگاه رایس، می گوید: " باید این پیوندها بسیار قوی باشند، اما در واقع این پیوندها بسیار آسیب پذیرند" در سال 2014 ، لو و همکارانش میزان چقرمگی گرافن خالص را 4 مگاپاسکال عنوان کردند. که این مقدار برای مصارف الکترونیکی ایجاد اشکال خواهد نمود.

یکی از راه‌های بهبود و تنظیم ساختار بلورین گرافن از بین بردن این نقطه ضعف هاست. محققین حوزه نانو در دانشگاه رایس ، استفاده از نانولوله‌های کربنی را مد نظر قرار دادند و با ایجاد یک هیبرید نانولوله کربن – گرافن و پوشش دهی سطح با مس بر روی نانولوله های کربنی این مشکل را تا حد زیادی حل نمودند. این تیم تحقیقاتی با به کارگیری تکنیک‌های متعدد به این نتیجه رسیدند که تکنیک‌های تجربی به تنهایی نمی‌توانند از آن چه که هنگام شکستن گرافن اتفاق می‌افتد جلوگیری نمایند، چرا که این اتفاق با سرعت بسیار بالایی می‌افتد. بنابراین با همکاری متخصصان شبیه سازی مولکولی و استفاده از نانولوله‌‌های کربنی توانستند شکاف ها را که به صورت زیگ زاگ حرکت می نمودند کنترل نموده و قدرت مقاومت تا شکستگی در 10.7 مگاپاسکال را به دست آورند. این خواص بهبود یافته می تواند خبر بسیار خوبی برای افرادی باشد که به دنبال ساخت تجهیزات الکترونیکی تقویت شده هستند. این راه حل برای توسعه نسل های بعدی گرافن و مواد کامپوزیتی دیگر مورد استفاده در تجهیزات الکترونیکی و ذخیره سازی انرژی بسیار قابل توجه است.

منبع: nanoindustry.ir

نظـــرات