Новый материал на основе графена тонок как бумага и в десять раз более прочен чем сталь.

Исследователи из Технологического университета Сиднея создали новый материал, который легче, менене плотен и в десять раз более прочен чем сталь. Создание этого материала является исследованием, результаты которого хороши только на бумаге, этот материал является сам подобием бумаги, а его использование обещает большие перспективы в области материаловедения, автомобиле- и авиастроения, в области электронной промышленности.

Эта графеновая"бумага"изготовлена из углерода, подвергнувшегося сложной химической обработке. Благодаря этой обработке атомы углерода сформировали монослойные шестиугольные структуры, известные как графен. Графеновая пленка сама по себе обладает достаточной механической прочностью, поэтому материал, толщиной с бумажный лист, состоящий из множества слоев графена удивительно прочен, несмотря на то, что он остается достаточно гибким.

По сравнению со сталью, готовая графеновая бумага имеет в пять-шесть раз меньшую плотность, ее относительный вес в шесть раз меньше веса стали. Но, несмотря на это, ее прочность превышает прочность стали в 10 раз, а способность без потерь выдерживать изгиб превышает в 13 раз аналогичную характеристику стали. Поскольку в основе материала лежит графен, помимо указанных выше, материал обладает еще целым рядом интересных электрических, тепловых и механических свойств.

Процесс изготовления такой графеновой бумаги, несмотря на достаточную сложность, не является чрезвычайно дорогим. Поэтому новый материал может сыграть немаловажную роль в развитии авиационной и автомобильной промышленности, там, где производители уже вовсю используют соединения углерода и углеродные волокна для уменьшения веса транспортных средств для увеличения их эффективности и дополнительной экономии топлива.

Источник

Новый пенометаллический материал для изготовления кузовов транспорта и корпусов судов.

Уменьшение веса грузовых судов и транспортных средств является одним из ключевых моментов в деле уменьшения выбросов углерода в окружающую среду. И, у исследователей из лаборатории института Фраунгофера в Германии, возможно, есть решение этой проблемы - корпуса судов и кузова транспортных средств должны изготавливаться из легкого и прочного материала на основе алюминиевой пены.

Сырьем для производства пенометаллического материала является порошок, состоящий из смеси гидратов алюминия и титана, когда он подвергается воздействию высокой температуры, он превращается в металл, вздувающийся, подобно тому, как поднимается тесто на дрожжах. Слой порошка равномерно распределяется между двумя тонкими металлическими листами и нагревается до температуры 650 градусов Цельсия. При такой температуре порошок превращается в металлическую пену, которая заполняет весь объеммежду металлическими листами и связывается с ними диффузионным способом, превращая этот"бутерброд"в единое целое.

Результатом такого процесса является легкий и прочный материал, который обладает достаточной гибкостью. Используя механические свойства этого материала можно изготавливать легкие корпуса морских судов. Обычные морские суда, корпуса которых изготовлены из обычного листового металла, весят приблизительно от 850 до 1000 тонн и могут перевозить до 3000 тысяч тонн груза. А использование новых легковесных материалов позволит уменьшить вес собственно судна на 30 - 50 процентов, оставив неизменнойего грузоподъемность. А это, в свою очередь позволит уменьшить количество расходуемого судном топлива и снизить выброс CO2 в атмосферу на количество, эквивалентноевыбросам 55 - 60 грузовых автомобилей.

Используя преимущества нового конструкционного пенометаллического материала и других композитных материалов, немецкие исследователи уже разработали проект сверхлегкого грузового судна, приводимого в действие сжиженным природным газом. Из-за всех экологических"авансов"и технологий, использованных в проекте, это судно получило соответствующее название -"Bioship 1".Существует высокая вероятность того, что после рассмотрения этого проекта одно из комиссий Европейского союза и положительного решения этой комиссии, начнется строительство первого судна класса"Bioship 1".

Источник