El mismo mecanismo de deslizamiento y adherencia que provoca terremotos está funcionando a nivel molecular en materiales a nanoescala, donde determina la plasticidad de corte de los materiales, según los científicos de la Universidad de Rice y la Universidad Estatal de Campinas, Brasil.
El laboratorio de arroz del científico de materiales Pulickel Ajayan descubrió que las moléculas aleatorias dispersas dentro de capas de grafeno prístino afectan la forma en que las capas interactúan entre sí bajo tensión.
La plasticidad es la capacidad de un material para deformarse permanentemente cuando se tensa. Los investigadores de Rice, pensando en cosas futuras como la electrónica flexible, decidieron ver cómo el "papel" de óxido de grafeno manejaría la tensión de corte, en la que las hojas son arrastradas por los extremos.
Tal conocimiento profundo es importante al hacer nuevos materiales avanzados, dijo Chandra Sekhar Tiwary, autor principal del nuevo artículo en la revista American Chemical Society Nano letras y un asociado de investigación posdoctoral de Rice.
"Queremos construir estructuras tridimensionales a partir de materiales bidimensionales, por lo que este tipo de estudio es útil", dijo. "Estas estructuras podrían ser un sustrato térmico para dispositivos electrónicos, podrían ser filtros, podrían ser sensoreso podrían ser dispositivos biomédicos. Pero si vamos a utilizar un material, debemos entender cómo se comporta ".
El papel de óxido de grafeno que probaron era una pila de hojas que se colocaban una encima de la otra como panqueques. Las moléculas de oxígeno "funcionalizaron" las superficies, agregando aspereza a las hojas que de otro modo serían gruesas.
En experimentos y modelos de computadora, el equipo descubrió que con una tensión suave y lenta, los óxidos se atraparían, haciendo que el papel adoptara una forma ondulada donde las capas se separaran. Pero una mayor tasa de deformación hace que el material se vuelva frágil ".La simulación realizada por nuestros colaboradores en Brasil proporciona información y confirma que si se tira muy rápido, las capas no interactúan y solo sale una ", dijo Tiwary.
"Después de este estudio, ahora sabemos que hay algunos grupos funcionales que son útiles y otros que no lo son. Con este entendimiento podemos elegir los grupos funcionales para hacer mejores estructuras a nivel molecular".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Rice . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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