Российские ученые создали технологию производства высокопрочных композитных материалов на основе скомканного графена и наночастиц металлов — меди и никеля. Благодаря уникальной прочности материалы можно использовать для покрытия деталей самолетов и космических аппаратов. Результаты исследования опубликованы в журнале Materials Today Physics, о них рассказали в Российском научном фонде.
Инженеры часто используют сочетание графена с металлами, поскольку это позволяет получить прочные, пластичные и долговечные конструкции. Правда, проще всего создать лист графена толщиной в один атом. А вот производство графеновых листов макроразмера (до десятых долей миллиметра) дорогое и малоэффективное, поэтому чаще в композитах применяют скомканные листы графена. Их можно получать простым экономичным способом без потери прочности.
Сотрудники Института проблем сверхпластичности металлов РАН (г. Уфа) предложили новую технологию производства композитных материалов на основе графена в сочетании с атомами никеля или меди. Эксперименты показали, что в процессе формирования композита путем сжатия требуется нагрев компонентов до температуры, превышающей 700℃. Именно в этом случае металлы равномерно распределяются между листами графена, что приводит к однородности.
Ученые проверили механические свойства полученных материалов, растягивая образцы. Оказалось, что оба варианта выдерживали деформации, превышающие известные на данный момент пределы прочности. При этом материал, в состав которого входила медь, был на 35% прочнее, чем никелевый.
«В будущем мы планируем изучить материалы на основе скомканного графена с другими металлическими наночастицами, с титаном и алюминием», — говорит руководитель проекта Юлия Баимова, доктор физико-математических наук, профессор РАН, заведующая лабораторией «Физика и механика углеродных наноматериалов» ИПСМ РАН.
Химики впервые синтезировали графин
Свет может быть замедлен до полной остановки — открытие российских физиков