سخت‌ترین و سبک‌ترین ماده جهان ساخته شد

محققان MIT از طریق همجوشی ورقه‌های کوچک گرافین یک ساختار شبکه‌ای بسیار سخت و متخلخل ایجاد کردند که بر اساس مدل سازی‌ها 10 برای سخت‌تر از فولاد بوده و تنها 5 درصد چگالی آن را دارد.

کد خبر: ۱۹۸۳۱۰

تاریخ: ۰۷ بهمن ۱۳۹۶ - ۱۲:۱۴

به گزارش ایران اکونومیست به نقل از پایگاه خبری ساینس دیلی، محققان از سال‌ها قبل می‌دانستند که وقتی کربن در چیدمان خاصی قرار می‌گیرد می‌تواند به ماده‌ای بسیار مستحکم تبدیل شود. برای مثال گرافین که مستحکم‌ترین ماده شناخته شده در جهان محسوب می‌شود، در واقع یک ساختار دوبعدی کربنی است. اما تولید ساختارهای سه‌بعدی کاربردی با استفاده از این ماده امری دشوار است. به همین علت محققان MIT تلاش کردند با استفاده از یک راهکار جدید این ماده را در یک ساختار سه‌بعدی مستحکم به کار بگیرند. برای این منظور ورقه‌های کوچک کربن را با استفاده از همجوشی در یک ساختار سه‌بعدی خاص قرار دادند که منجر به تولید سخت‌ترین ماده شد.
بر اساس این تحقیقات ویژگی‌های مهم مواد در ساختارهای سه بعدی، بیش از این که به جنس آن‌ها بستگی داشته باشد، حاصل ترکیب‌بندی هندسی آن‌ها است. در نتیجه می‌توان مواد سبک و سخت را با استفاده از مواد اولیه مختلف با یژگی‌های هندسی یکسان تولید کرد.
به گفته محققان MIT برای ساخت این ماده می‌توان هم از گرافین استفاده کرد و هم از مواد دیگری مانند پلیمرها یا فلزات بهره گرفت. در واقع می‌توان مواد تشکیل‌دهنده این ساختار را با هر ماده دیگری جایگزین کرد. آن‌چه موجب سختی و سبکی می‌شود ساختار ماده است.
این ماده کاربردهای متعددی دارد. برای مثال با استفاده از این ماده می‌توان سازه‌های بسیار بزرگی مانند پل‌ها را با وزن بسیار کمتری ساخت. همچنین به دلیل ساختار متخلخل این ماده می‌توان از آن در فیلترها استفاده کرد.