Un trozo de espuma de grafeno conductor reforzado por nanotubos de carbono puede soportar más de 3.000 veces su propio peso y recuperarse fácilmente a su altura original, según los científicos de la Universidad de Rice.
Mejor aún, se puede hacer en casi cualquier forma y tamaño, informaron, demostrando una pieza en forma de tornillo de la espuma altamente conductora.
El laboratorio de Rice del químico James Tour probó su nuevo "grafeno de armadura" como un electrodo conductivo altamente poroso en condensadores de iones de litio y descubrió que era mecánica y químicamente estable.
La investigación aparece en la revista American Chemical Society Materiales e interfaces aplicados por ACS .
El carbono en forma de grafeno delgado como el átomo se encuentra entre los materiales más fuertes conocidos y es altamente conductor; los nanotubos de carbono de paredes múltiples se usan ampliamente como refuerzos conductores en metales, polímeros y compuestos de matriz de carbono. El laboratorio Tour ya había usado nanotubos para reforzar dostridimensionales de grafeno. Extender el concepto a materiales a macroescala tenía sentido, dijo Tour.
"Desarrollamos espuma de grafeno, pero no fue lo suficientemente resistente para el tipo de aplicaciones que teníamos en mente, por lo que usar nanotubos de carbono para reforzarlo fue el siguiente paso natural", dijo Tour.
Las estructuras tridimensionales se crearon a partir de un catalizador de níquel en polvo, nanotubos multicapa envueltos en surfactante y azúcar como fuente de carbono. Los materiales se mezclaron y el agua se evaporó; los gránulos resultantes se presionaron en una matriz de acero y luego se calentaron en unhorno de deposición de vapor químico, que convirtió el carbono disponible en grafeno. Después de un procesamiento posterior para eliminar los restos de níquel, el resultado fue una espuma de carbono en forma de matriz, en este caso un tornillo. Tour dijo que el método será fácilpara ampliar.
Las imágenes de microscopio electrónico de la espuma mostraron que las capas externas parcialmente descomprimidas de los nanotubos se habían adherido al grafeno, lo que explicaba su resistencia y resistencia. La espuma de grafeno producida sin la barra de refuerzo solo podía soportar unas 150 veces su propio peso mientras conservaba la capacidad devuelven rápidamente a su altura máxima, pero las barras de grafeno se deforman irreversiblemente en aproximadamente un 25 por ciento cuando se cargan con más de 8,500 veces su peso.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Rice . Original escrito por Mike Williams. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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