E’ 10 volte più resistente dell’acciaio, il grafene 3D

E' 10 volte più resistente dell'acciaio, il grafene 3D
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Le forme 3D e porose di grafene sviluppate al MIT possono essere 10 volte più resistenti dell’acciaio, ma molto più leggere.

È dieci volte più resistente e presenta una densità pari al 5% dell’acciaio. Il nuovo materiale 3D messo a punto dal MIT, basato sul grafene, promette di essere leggerissimo ma allo stesso tempo di avere una resistenza senza pari.

Il materiale è stato ottenuto comprimendo e fondendo fiocchi di grafene usando una combinazione di calore e pressione. Il grafene, nella sua forma bidimensionale, è infatti ritenuto il più forte tra tutti i materiali noti. La difficoltà contro cui però si sono scontrati finora i ricercatori era tradurre tale forza in materiali tridimensionali utilizzabili.

MIT grafene 3d

I nuovi risultati raggiunti dal MIT dimostrano che l’aspetto cruciale delle nuove forme 3D ha più a che fare con la loro insolita configurazione geometrica che con il materiale stesso. Per arrivare a tale conclusione gli studiosi di Boston hanno esaminato il comportamento del materiale fino ai singoli atomi all’interno della struttura, arrivando a ottenere una struttura matematica che corrisponde molto da vicino alle osservazioni sperimentali.

Il processo usato dal MIT ha prodotto una struttura forte e stabile, la cui forma ricorda quella di alcuni coralli e creature microscopiche chiamate diatomee. Queste forme, che hanno una superfice enorme in rapporto al loro volume, si sono dimostrate incredibilmente forti. I ricercatori hanno creato diversi modelli 3D per sottoporli a vari test. In alcune simulazioni uno dei campioni, quello che le pareti più sottili, ha evidenziato una resistenza 10 volte maggiore a quella dell’acciaio pur con una densità del 5%.

Adesso il MIT guarda a possibili usi reali per il materiale. Ad esempio si possono prendere particelle polimeriche o metalliche, rivestirle con grafene e poi rimuovere i materiali di base dopo un trattamento con calore e pressione. In questo modo rimarrebbe la struttura leggera e super forte del grafene, permettendo di usare questo tipo di soluzione ovunque, dal calcestruzzo per i ponti ai sistemi di filtraggio di acqua o sostanze chimiche.

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