La forma in 3D del grafene: supermateriale, leggerissimo e 10 volte più forte dell’acciaio

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Ha una densità del 5% dell’acciaio e ben 10 volte la sua resistenza: è il più forte e il piùleggero dei materiali Progettato nel Massachusetts Institute of Technology (Mit), è la versione tridimensionale del grafene, il materiale a due dimensioni e sottile come un atomo, la cui scoperta è’ stato premiata nel 2010 con il Nobel per la Fisica. I risultati della ricerca sono stati pubblicati su Science Advances. Il grafene nella sua versione bisimensionale è stato pensato per essere il più forte di tutti i materiali noti. Fino ad ora i ricercatori avevano avuto difficoltà a tradurre questa forza bidimensionale in un materiale tridimensionale utile. Questi materiali bidimensionali hanno una forza eccezionale e proprieta’ elettriche uniche, ma a causa della loro straordinaria sottigliezza, “non sono molto utili per la fabbricazione di materiali tridimensionali da utilizzare per la realizzazione di veicoli, edifici, o dispositivi”, spiega Markus Buehler del Mit, tra gli autori della ricerca.

I ricercatori sono riusciti a comprimere piccoli fiocchi di grafene con una combinazione di calore e pressione. Questo processo ha prodotto una struttura forte e stabile, la cui forma ricorda quella di alcuni coralli. Una volta create queste strutture 3D, i ricercatori hanno voluto vedere fino a che punto erano in grado di spingersi per progettare il materiale più forte in assoluto. A tal fine hanno creato una varietà di modelli 3D e li hanno sottoposti a vari test. Uno dei campioni ha mostrato di avere il 5 per cento della densità dell’acciaio e 10 volte la sua forza. I nuovi risultati mostrano che la robustezza non è una peculiarità esclusiva dei materiali a due dimensioni simili al grafene, ma dipende anche dalla struttura geometrica. Pertanto altri materiali, forti e leggeri come il grafene, potrebbero essere resi più resistenti con una struttura tridimensionale.

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