MIT科学家突破性研究:三维石墨烯材料超强超轻,强度比低碳钢强10倍

   日期:2025-02-26     来源:网络整理    作者:二手钢材网    浏览:252    评论:0    
核心提示:MIT的材料科学家们将二维石墨烯熔融和压缩做成了三维材料,从而得到超强超轻的材料,强度比低碳钢强10倍,但密度只有后者5%。图三:3维石墨烯其密度与杨氏模量(A)、抗拉强度(B)、压缩强度(C)的函数曲线。图五:3维石墨烯组建和发泡多聚体的杨氏模量(A)、抗拉强度(B)与密度的曲线对比。

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MIT 的材料科学家们把二维石墨烯进行熔融和压缩,做成了三维材料。通过这样的方式,他们得到了超强超轻的材料。这种材料的强度比低碳钢强 10 倍钢材抗拉强度图,而密度只有低碳钢的 5%。二维的石墨烯是目前世界上最强的材料之一,然而科学家一直为如何将其做成三维且性能不受损而感到困扰。现在钢材抗拉强度图,MIT 的研究团队找到了办法来解决这个问题。

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这个研究的意义在于:不仅能制作出新的三维石墨烯材料,还在于把其他材料用类似几何结构制造出类似强而轻的材料。

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J. 、Zhao Qin、Gang Seob Jung、Min Jeong Kang 等在 2017 年 1 月 6 日发表了该项研究成果。以下是文章中摘录的数据图:

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图一:3维石墨烯的计算合成

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图二:3维石墨烯的机械性能测试

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图三展示了 3 维石墨烯的密度与杨氏模量(A)、抗拉强度(B)、压缩强度(C)的函数曲线。此图片中包含了原子级 3 维石墨烯组建(PG)、螺旋形石墨烯(GG)以及 3D 打印树脂(3D)。

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图四:不同原子级、3D打印的螺旋形的机械性能测试

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图五展示了 3 维石墨烯组建和发泡多聚体的相关情况。其中包括杨氏模量的曲线对比(A)、抗拉强度的曲线对比(B)以及与密度的曲线对比。

 
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