Nejpevnější vlákna na světě a další grafenové novinky

9.2.2012
Struktura grafenu

Nejstudovanějším materiál posledních let je bezpochyby grafen a jemu podobné uhlíkové nanotrubice. Přesto se o těchto látkách dá stále objevit něco nového. Korejsko-americko (University of Texas at Dallas )-australský tým (University of Wollongong) pod vedením prof. Seona Jeonga Kima z Hanyangské univerzity (Hanyang je starší jméno Soulu) připravil velmi pevná vlákna kombinací plátků naoxidovaného grafenu, uhlíkových nanotrubic z jedné vrstvy uhlíkových atomů a polymeru. Jejich deformační energie dosahuje 1000 J/g, což je výrazně více než u kevlaru (78 J/g) nebo pavoučího vlákna (165 J/g). Uhlíkové materiály vytvářejí prostorovou strukturu, která zabraňuje šíření prasklin, a umožňuje polymeru deformovat se bez poškození. Pevnost materiálu závisí na stupni oxidace grafenu. Použijeme-li samotné uhlíkové nanotrubice v kombinaci s polymerem, dosáhneme deformační energie maximálně 870 J/g, takže jde o dost pevný materiál.

Tým objevitele grafenu (akademon.cz 22.10.2004) a nositele Nobelovy ceny za rok 2010 Andre Geima z University of Manchester z něj po jeho naoxidování připravil membránu, která je velmi silně propustná pro vodu a nikoliv pro jakoukoli další kapalinu. Porézní strukturu, kterou projde jen voda, vytvářejí na sebe natlačené vločky z grafenu, jejichž povrch pokrývají skupiny –OH. Právě molekuly vody udržují póry otevřené, protože žádná jiná molekula do nich nepasuje. V bezvodém prostředí se póry uzavřou, takže membránou neprojde vůbec nic. Vidíme zde jistou podobnost s prací týmu Dr. Dana Liho z australské Monash University (akademon.cz 16.7.2011), jemuž se podařilo připravit vodný grafenový gel.

akademon.cz 11.4.2012: John Cumings se svými kolegy z University of Maryland zjistil další zajímavou vlastnost společnou jak grafenu, tak uhlíkovým nanotrubicím. Joulovo teplo, které se uvolňuje při průchodu elektrického proudu, předávají excitované elektrony přednostně sousedním atomům jiných látek než vlastním uhlíkovým atomům. Při průchodu proudu se tedy přednostně ohřívají struktury, které jsou s uhlíkovou vrstvou v kontaktu než samotný grafen.

akadmeon.cz 19.2.2012: Napjatý grafen zpomaluje elektrony více než volně položený. Této skutečnosti lze využít ke konstrukci ploché čočky pro zaostření elektronového paprsku. Prokázal to německo-francouzský tým fyziků z Karlsruher Institut für Technologie (KIT) a Centre National de la Recherche Scientifique pod vedením Margrit Hanbücken (CNRS). Studovali grafen položený na podložce z karbidu křemičitého s šestiúhelníkovými otvory nanometrových rozměrů. Částem grafenové folie, která je překrývala, chyběla podpora, v důsledku čehož v nich vzniklo mechanické napětí.

 
Odeslat komentář k článku "Nejpevnější vlákna na světě a další grafenové novinky "



Opište text z obrázku:

Odeslat článek "Nejpevnější vlákna na světě a další grafenové novinky " e-mailem

Diskuse/Aktualizace