MIT造出全新3D石墨烯材料，強(qiáng)度是鋼的10倍，重量僅為1/20

南極熊2017年1月10日訊，著名美國高等學(xué)府麻省理工（MIT）的一支研究團(tuán)隊近日發(fā)現(xiàn)了一種新方法，可以以2D的石墨烯薄片為原材料生成3D的石墨烯結(jié)構(gòu)，并且強(qiáng)度可以達(dá)到鋼的10倍，但密度卻僅為后者的1/20。同時，他們還通過3D打印的方法再現(xiàn)并且測試了這種結(jié)構(gòu)，并表示該結(jié)構(gòu)在其它材料上也能發(fā)揮作用。

MIT團(tuán)隊表示，這種全新的3D石墨烯材料是通過在高溫下壓縮石墨烯薄片（僅有一個原子厚的準(zhǔn)2D結(jié)構(gòu)）制成的，而它之所以如此強(qiáng)大主要是因為其原子構(gòu)型是一種類似珊瑚的多孔結(jié)構(gòu)（如上圖）。通過計算機(jī)模擬，他們發(fā)現(xiàn)這樣的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度很高，而其中一個模型就達(dá)到了前文提到的那種程度（強(qiáng)度是鋼的10倍，密度僅為1/20）。之后，他們還用塑料3D打�。ㄊ褂玫脑O(shè)備是Stratasys的VeroMagenta和Object 500）出了一些這樣的結(jié)構(gòu)并進(jìn)行了擠壓和拉伸測試。

“在2D層面，石墨烯的確是當(dāng)前強(qiáng)度最大的材料。但它實在是太薄了，如果不能形成3D結(jié)構(gòu)就很難應(yīng)用于實際，比如汽車、建筑行業(yè)，”主導(dǎo)這項研究的MIT土木與環(huán)境工程系教授Markus Buehler表示：“不過現(xiàn)在，我們發(fā)現(xiàn)的這種新結(jié)構(gòu)則有望解決這個問題。”

值得一提的是，就算不以石墨烯為原材料而改用普通材料（比如塑料），這種結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度也遠(yuǎn)高于普通的結(jié)構(gòu)。所以，它其實是可以在很多其它領(lǐng)域發(fā)揮作用，比如用于建造橋梁，橋梁就能在保證強(qiáng)度的情況下變輕許多。

延伸閱讀：
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《斯溫伯恩研究者開發(fā)新的3D打印石墨烯》

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編譯自MIT News