9 miesięcy temu

Najlżejszy materiał na świecie jest dosłowne lekki jak piórko

grafen-3

Opracowana przez naukowców z Uniwersytetu Zhejiang w Hangzhou w Chinach, nowa odmiana grafenu jest tak lekka, że może utrzymać go delikatny kwiat wiśni. W czym tkwi jego sekret?

Niezwykłe właściwości aerożelu związane są z jego strukturą i budową chemiczną. Substancja jest liofilizowanym węglem i tlenkiem grafenu, a jego struktura przypomina gąbkę. Tym sposobem materiał osiąga gęstość na poziomie 0,16 miligramów na centymetr sześcienny, co stanowi dwukrotną gęstość wodoru – najprostszego ze wszystkich pierwiastków.

model-struktury-grafenu

Model struktury grafenu. Źródło: Wikipedia

W stanie czystym substancja jest dwuwymiarową warstwą składającą się z czystych atomów węgla, tworzących strukturę podobną do plastra miodu. Jest to również najcieńszy materiał jaki kiedykolwiek uzyskano. Aby uzyskać materiał o grubości 1 milimetra, konieczne jest ułożenie na sobie trzech milionów arkuszy grafenowych!

grafen-1

Dzięki unikalnej konstrukcji materiał jest lekki i mocny za razem – jest blisko 200 razy wytrzymalszy niż stal!

Jeden metr kwadratowy płata o wadze 0,77 miligrama jest wystarszająco mocny aby utrzymać ciężar dorosłego kota – czyli około 4 kilogramy. Arkusz grubości foli spożywczej byłby natomiast wystarczający do utrzymania słonia.

grafen-2

grafen-4

Prócz wytrzymałości materiał ma kolejną przydatną cechę – jest ekstremalnie elastyczny.

Aerożel może zostać rozciągnięty aż o 20% swojej objętości bez strat na jakości i konstrukcji materiału. Materiał przewodzi również prąd – o wiele lepiej niż miedź tradycyjnie używana w kablach. Może również służyć jako przewodnik ciepła.

Jak wykazały kolejne badania aerożel ma również niesamowite możliwości absorpcji cieczy (z wyjątkiem wody) oraz gazów – jest w stanie wchłonąć blisko 900-krotność swojej własnej masy. To sprawia, że najnowsza wersja grafenu może znaleźć zastosowanie w oczyszczaniu wód np. z ropy czy olejów.