美科學家制造出多孔三維石墨烯結(jié)構(gòu)

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據(jù)英國《獨立報》8日報道,，美國麻省理工學院(MIT)的科學家通過按壓并熔化石墨烯薄片,，制造出迄今最輕質(zhì)堅固的材料之一——一種多孔的三維石墨烯結(jié)構(gòu),，其形狀類似海綿,，密度僅為鐵的5%,，但堅固程度為鐵的10倍多,。
石墨烯在二維形式時被認為是最堅固的材料,，但研究人員一直很難將其二維形式下的堅固強度,，轉(zhuǎn)化到有用的三維材料內(nèi)。在最新研究中,，研究團隊通過施加熱和壓力,，將石墨烯小薄片按壓在一起，制造出一種復雜穩(wěn)定類似珊瑚和硅藻類生物的結(jié)構(gòu),。新結(jié)構(gòu)名為“螺旋二十四面體”,，其表面積相對體積來說很大，但非常堅固,。
研究團隊負責人,、MIT土木和環(huán)境工程系主任馬庫斯.比勒解釋說：“石墨烯這種二維材料僅一個原子厚，擁有獨特的堅固程度和電學屬性,，但由于太纖薄,，很難制成三維材料。不過，我們的最新研究做到了這一點,�,！�
1 V. v4 i6 w' h( P比勒指出：“石墨烯在熱和壓力作用下自然形成的這一幾何形狀非常復雜，用傳統(tǒng)方法不可能制造出來,�,！痹趯嶒炛校�研究人員用3D打印機制造出擴大數(shù)千倍的結(jié)構(gòu),，并對其進行測試,，得到了上述結(jié)果。
這項近日發(fā)表在《科學進步》雜志上的新研究表明,，新結(jié)構(gòu)的優(yōu)異性能更大程度源于這一獨特的構(gòu)造而非材料本身,。這意味著，科學家可以將其他材料制成同樣的幾何形狀,，來獲得同樣強度的輕質(zhì)材料,。
0 p& H1 @! X: ~% M9 C研究人員認為，同樣的幾何形狀甚至能應用于更大塊頭的結(jié)構(gòu)材料,。比如,，制造橋梁的水泥可制成同樣的多孔幾何形狀，在降低重量的同時獲得同樣的堅固程度,。此外,，由于這一形狀內(nèi)充滿了細小的孔隙，因此,，有望用于過濾水或化學物質(zhì),。