Mokslas ir IT

2014.08.18 16:45

Japonų popieriaus karpymo menas suteikia grafenui elastingumo

technologijos.lt2014.08.18 16:45

Stipriausia pasaulyje medžiaga tampa minkštutė, kai sukarpoma reikiamose vietose. Kompiuterių simuliacijos rodo, kad struktūriškomis įpjovomis iš superstipraus grafeno galima gauti lanksčius lapus, galinčius išsitempti daugiau nei 160 proc. savo pradinio dydžio.

Stipriausia pasaulyje medžiaga tampa minkštutė, kai sukarpoma reikiamose vietose. Kompiuterių simuliacijos rodo, kad struktūriškomis įpjovomis iš superstipraus grafeno galima gauti lanksčius lapus, galinčius išsitempti daugiau nei 160 proc. savo pradinio dydžio.

Toks būdas, mėgdžiojantis japonišką popieriaus karpymo techniką kirigami, turi daugybę pritaikymų, tarkime, gaminant lanksčius jutiklius kūnui ar sulankstomus TV ekranus.

Grafenas yra panašus į tinklinę tvorą, sudarytą iš vieno anglies atomo storio sluoksnio, tačiau daugiau, nei 100 kartų tvirtesnis už plieną. „Tai skamba labai neįtikėtinai,“ sako Haroldas Parkas iš Bostono universiteto. „Grafenas yra ploniausia įmanoma, bet kartu ir stipriausia medžiaga.“

Eksperimentai parodė, kad sukarpant grafeną į struktūras, primenančias iš popieriaus karpomas snaiges ar gėles, medžiaga tampa elastinga.

Parko kolega Zenan Qi atliko įvairių karpymų simuliacijas, ir atrado raštą, sudarytą iš daugybės persiklojančių stačiakampių, turėjusį didžiausią poveikį grafeno lapų elastingumui. Įprastinį grafeną ištempus mažiau, nei 30 procentų, šis plyšta, tuo tarpu kirigami grafenas prieš imant formuotis įplyšimams pjūvių viduje, pailgėjo maždaug 65 proc.

Išsiaiškinimas, kur, kaip ir kada grafenas plyšta, svarbus medžiagos naudojimui, sako Paulas McEuenas iš Cornellio universiteto Niujorke, naudojantis grafeno kirigami, kurdamas elektrodus, galinčius apgobti ląsteles ir jas stebėti. „Į tokius klausimus negali rasti atsakymo, žaisdamas su popieriaus lapu.“

Žurnalo nuoroda: www.arxiv.org/abs/1407.8113