Не для кого не секрет, что Графен считается самым прочным веществом 21-го века, сейчас попробуем разобраться в этом.
Графен это двумерная аллотропная модификация углерода, образованная слоем атомов углерода толщиной в один атом. Еще в 1859 году химик Бенджамин Броуди, провел опыт,при котором получил суспензию кристаллов оксида графена, но в связи с ограничением технологий данного времени, доказать толщину этих кристаллов было не возможным. Спустя почти сто лет, в 1948 году, проведя эксперимент с просвечивающем электронным микроскопом ученые Дж. Руесс и Ф. Фогта, смогли предположить существование графена и только в 1970 году,были выращены первые слои Графена.
Графен в промышленности.
Графен считается очень востребованным материалом, так как прочнее алмаза и стали, думаю костюм железного человека тоже состоял бы из Графена.
К слову, миллиардер Билл Гейтс стал инвестором компании,которая будет производить презервативы из Графена.
Немецкие ученые разрабатывают специальную краску на основе графена, которая будет сигнализировать о возможных дефектах изменением цвета. кстати очень полезная вещь будет, но пока что это на стадии разработки.
Китайские ученые из Северо-Западного университета разработали покрытие на основе графена, которое защищает металлы от ржавчины. самое главное во что трудно поверить, то , что это покрытие сможет восстанавливать мелкие трещины.
Так же и самого графена присутствует брак в производстве. Идеальный графен состоит только из шестиугольных ячеек, если в графите наблюдается пять или семь ячеек, то это уже считается дефектом.
К сожалению графен до сих пор не заменил металлы в производстве.
Проверка на прочность.
В своей работе, опубликованной в журнале Science, команда Университета Райса, США, описывает создание полигона в своей лаборатории для проверки графена на прочность.
Для стрельбы в качестве пороха использовались золотые нити, испаряемые лазером. Взрыв толкал микронные стеклянные пули в графеновые цели, состоящие из пакетов листов графена, соединённых вместе и образующих бронелист толщиной 10-100 нанометров. Скорость микропуль достигала 600 м/сек. Для измерения воздействия на графеновые листы использовались методы электронной микроскопии. Исследователи обнаружили, что листы графена в состоянии гасить энергию пуль, растягиваясь подобно сетке батута. При меньшем количестве листов в них появляются крошечные радиальные трещины — гасящие при этом ещё больше энергии.
При анализе результатов исследователи обнаружили, что графен оказался вдвое прочнее кевлара, и в десять раз прочнее стали. Выражаясь языком цифр, графен способен поглощать энергию около 0.92 МДж/кг, в то время как сталь при сопоставимых условиях обычно поглощает около 0.08 МДж/кг.
Способность графена рассеивать энергию исследователи объясняют высокой степенью жёсткости в сочетании с низкой плотностью — а это означает, что энергия может перемещаться по графену очень быстро, при этом эффективно поглощаясь и рассеиваясь в пространство.