Nový supermateriál diamen je ohybný, ľahký a pritom nepriestrelný a tvrdší než diamant

Technológie
6

Predstavte si materiál, ktorý je ohybný a ľahký ako fólia, no pri náraze sa stane dostatočne tuhým a tvrdým na to, aby zastavil strelu. 

Práve takýto materiál opisujú vedci z City University of New York (CUNY) v dokumente publikovanom v časopise Nature Nanotechnology. Nazvali ho diamen a ide o vrstvené flexibilné plátky grafénu, ktoré sa dočasne stávajú tvrdšími ako diamant a nepreniknuteľnými pri náraze.

Vedci experimentovali, ako by sa dve vrstvy grafénu – každá s hrúbkou jedného atómu – mohli pri náraze premeniť na materiál podobný diamantu, a to pri izbovej teplote. Zistili, že moment premeny viedol k náhlemu zníženiu elektrického prúdu, čo naznačuje, že diamen môže mať zaujímavé elektronické a spintronické vlastnosti.

Vynález by mohol nájsť uplatnenie pri vývoji ochranných náterov odolných proti opotrebovaniu, ako aj ultraľahkých nepriestrelných fólií.

Tím pod vedením Angela Bongiorna, docenta chémie na CUNY, a Elisy Riedovej, profesorky fyziky, používal počítačové simulácie na modelovanie potenciálnych výsledkov pri stlačení dvoch voštinových vrstiev grafénu, usporiadaných v rôznych konfiguráciách.

Potom Riedová a ďalší členovia tímu vyvíjali lokalizovaný tlak na dve vrstvy grafénu uložené na substráte z karbidu kremíka (SiC) a zistili, že pri náhlom údere či náraze pri izbovej teplote sa tento materiál stane tvrdším než diamant. Potrebné sú však práve dve vrstvy grafénu.

„Grafit i diamant tvorí vlastne uhlík, ale atómy sú usporiadané v každom materiáli inak, čo im dáva odlišné vlastnosti, ako je tvrdosť, pružnosť a elektrická vodivosť,“ povedal Bongiorno. „Naša nová technológia umožňuje manipulovať s grafitom tak, aby za určitých podmienok získal prospešné vlastnosti diamantu.“

Úspešná práca výskumného tímu otvára možnosti na preskúmanie fázového prechodu z grafitu na diamant v dvojrozmerných materiáloch.


Poznámka redakcie: Diamant je síce extrémne tvrdý, ale aj pomerne krehký. Preto sa domnievame, že tenká dvojitá vrstvička grafénu, hoci bude za určitých okolností extrémne tvrdá, proti mechanickej energii strely nemá šancu a strelu nezastaví.

Zdroj: asrc.cuny.edu.

Zobrazit Galériu

Redakcia

Všetky autorove články
diamen

6 komentárov

Pravda ci lož? reakcia na: Nový supermateriál diamen je ohybný, ľahký a pritom nepriestrelný a tvrdší než diamant

7.1.2018 03:01
Nsuhlasim s takýmto tvrdienim. Diamant je najtvrdšim prírodným materiálom, ktorý vznikal pod obrovským tlakom a vysokou teplotou. Toto práve nespĺňa grafen, ktorý môžete masovo vyrábať ak máte dostatok financií. Ak by mali záujem tento umelo vytvorený materiál zaradiť do stupnice tvrdosti tak medzinárodného hľadiska bude nevyhnutné usporiadať summit
Reagovať

heh reakcia na: Nový supermateriál diamen je ohybný, ľahký a pritom nepriestrelný a tvrdší než diamant

1.1.2018 16:01
Je smiesne prisudzovat vlastnosti obycajnych diamantov k nanomaterialu ktory sa nevyskytuje volne v prirode. Neporovnatelne.
Reagovať

RE: heh reakcia na: heh

2.1.2018 09:01
Fúha, ty si riadny "mysliteľ".
Reagovať

Zastavenie strely reakcia na: Nový supermateriál diamen je ohybný, ľahký a pritom nepriestrelný a tvrdší než diamant

30.12.2017 08:12
Moze - a s istotou pojde - o viac (stovky az tisice) dvojvrstvych vrstiev - na zastavenie strely.
Reagovať

No trosku iny pohlad ako redakcia reakcia na: Nový supermateriál diamen je ohybný, ľahký a pritom nepriestrelný a tvrdší než diamant

29.12.2017 11:12
Sami pisete ze stvrde po naraze, cize v pociatku pohlcuje energiu strely ktora mu doda pevnost, takze na zaciatku pohlcovania energie nieje v "tvrdom - krehkom" stave
Reagovať

RE: No trosku iny pohlad ako redakcia reakcia na: No trosku iny pohlad ako redakcia

29.12.2017 15:12
Poznámka redakcie vychádza z toho, že vedci niekoľkokrát prirovnávajú nový materiál k diamantu - najtvrdšiemu prírodnému materiálu. Tenučkú vrstvičku diamantu nepoškrabete ničím mäkším než diamantom, ale takúto vrstvičku strela s obrovskou kinetickou energiou určite prekoná. Keby tomu tak nebolo vedci by určite písali o tom na čo sa tá kinetická energia spotrebuje. BTW zaujímavý pokus sa dá urobiť s hustým roztokom škrobu v hrnci. Najskôr do neho ponorte pomaly ruku zovretú v päsť čo sa bez problémov podarí a potom do hladiny roztoku z celek sily udrite. Je to zaunímavý pokus pre žiakon na demonštráciu vlastností nenewtonovskej kvapaliny http://www.zsroznov.cz/DUM_web/VY_52_INOVACE_02%20CH9/17_II_4_CH_POKUSY%20SE%20ŠKROBEM_Zemková/POKUSY%20SE%20ŠKROBEM_zadán%C3%AD_výsledky.pdf
Reagovať

Pridať komentár

Mohlo by vás zaujímať

Mohlo by vás zaujímať