• Eesti Füüsika Selts
    • Eesti Füüsika Selts
    • Eesti füüsikapäevad ja füüsikaõpetajate päevad
      • 2017.a. füüsikapäevad
      • 2016.a. füüsikapäevad
      • 2015. a. füüsikapäevad
      • 2003.a. füüsikaõpetajate päev
    • EFS Täppisteaduste Suve- ja Sügiskoolid
      • 2017.a. sügiskool
      • 2016.a. sügiskool
      • 2015.a. sügiskool
      • 2014.a. sügiskool
      • 2013.a. suvekool
      • 2013.a. sügiskool
      • 2012.a. suvekool
      • 2012.a. sügiskool
      • 2011. a. suvekool
      • 2010. a. suvekool
      • 2010.a. sügiskool
      • 2009.a. sügiskool
      • 2008.a. suvekool
      • 2008.a. sügiskool
      • 2007. a. suvekool
      • 2007.a. sügiskool
      • 2006.a. suvekool
      • 2005.a. suvekool
      • 2005.a. sügiskool
      • 2004.a. suvekool
      • 2004.a. sügiskool
    • Füüsika õpetajate sügisseminarid Voorel
      • Voore 2017
      • Voore 2015
      • Voore 2011
      • Voore 2009
    • EFS aastaraamatud
    • Teadusbuss
    • Teaduslaagrid
    • FKB õpikojad
    • Akadeemiline füüsikaolümpiaad
    • Tähe perepäevad TÄPE

FYYSIKA.EE

Elu, loodus, teadus ja tehnoloogia

  • Arvamus ja Inimesed
    • Arvamus
    • Persoon
  • Eestist endast
    • Teated
  • Teadusuudised
    • Eesti teadusuudised
      • Tartu Ülikool
      • KBFI
      • Tallinna Tehnikaülikool
      • Tõravere Observatoorium
    • FYYSIKA.EE hoiab silma peal – Teemad
    • Referaadinurgake
    • Päevapilt
  • RSS teletaip
    • RSS Füüsikaharidus
    • RSS Kosmos
    • RSS Teadus
    • RSS Arvamus
    • RSS Tehnoloogia
  • Füüsika koolis
    • Füüsikaõpetajate võrgustik
    • TÜ koolifüüsika keskus
    • EFS füüsikaõpetajate osakond
    • Eesti füüsikaolümpiaadid
    • Videod ja simulatsioonid
    • Füüsika e-õpikud
    • Lahedad projektid
  • Kontakt

Voltimine tugevdab grafeeni veelgi

21.09.2011 by Stiina Kristal Leave a Comment

Teadlased leidsid hiljuti, et grafeeni nanoribade kokkuvoltimine struktuurideks, mida nimetatakse inglise keeles grafoldiks(ingl. k gra – grafeen, fold – volt, voltima), teeb selle imematerjali veelgi tugevamaks.

Hiinas asuvate Fuijani Tavaülikooli ja Xiameni Ülikooli teadlased avaldasid hiljuti teadusajakirjas Nanotechnology artikli, milles kirjeldatakse grafeenipõhiste nanomaterjalide uut valmistamist. ,,Hetkel tegelevad paljud teadlased grafeeni dopeerimise, alkeemia ja muuga. Me demonstreerisime, et huvitavate tulemusteni võib viia ka lihtsalt selle struktuuri ümberkorrastamine,” sõnas Yongping Zheng, üks uurimuse läbiviijaid.

Vasakul: grafoldi valmistamisprotsessi illustratsioon. Paremal: kahekordselt volditud grafold, mille laius on 70 Ångstromi ja pikkus 60 Ångstromi. Pilt: Zheng, at al. ©2011 IOP Publishing Ltd

Oma uurimuses kasutasid teadlased grafoldi uurimiseks molekulaardünaamilisi simulatsioone. Nad võrdlesid grafeeni ja grafoldi kahest aspektist: pinge(jõud, mis materjali laiali tõmbab) ning surve(jõud, mis materjali kokku surub). Võime nii pikenemise kui ka kokkusurumise korral kahjustamata jääda on tehnilistes rakendustes väga oluline. Grafeenil on aga vaid suur tõmbetugevus; oma kahedimensionaalse loomuse tõttu on see surve all pehme ning seda ei saa kokku suruda.

Teadlaste simulatsioonid näitasid aga, et grafold on tugevam kui grafeen ning kannatab palju suuremat survet(10-25 GPa sõltuvalt grafoldi struktuurist; võrdluseks: grafeen kannatab vaid 2 GPa). Kuigi selle võime survele vastu panna on suurem kui grafeenil, on selle tõmbetugevus grafeeni omale lähedane. Grafoldi Youngi moodul(näitab materjali elastsust) ja mõranemispinge on grafeeni omast aga veidi madalamad. Teadlased panid lisaks tähele, et mitmed teised materjalid kannatavad suuremat survet kui grafold, nende hulgas näiteks süsinik nanotorud, mida saab grafoldi-sarnaselt venitada ja ka kokku suruda.

,,Nagu juba hästi teatakse, siis ei kannata grafeen mingit survet,” selgitas Zheng. ,,Voltimise abil saab grafeenist grafold ning seda saab mingil määral ka surve alla asetada. Ka tugeva surve all ei lähe see mitte katki, vaid surutakse lühemaks volditud ribaks. Lisaks kõigele on see deformatsioon elastne.”

Grafoldi eeliseks on ka see, et grafeen nanoribade voltimine grafoldi valmistamiseks on palju kergem kui selle rulli keeramine, et süsinik nanotorusid valmistada. Lisaks saab grafoldi mehaanilisi omadusi voltimistehnika muutmise abil modifitseerida – muuta võib näiteks voltide suurust, kuju ning arvu.

Kokkuvõttes annavad simulatsiooni tulemused uusi viise grafeenipõhiste nanomaterjalide omaduste kontrollimiseks, rajades teed uute kõrgtehnoloogiliste mehaaniliste rakendusteni. Teadlased loodavad grafoldi ka lähiajal eksperimentaalselt valmistada.

,,Rakendusi võib olla palju. Näiteks võib kasutada ära grafoldi elastsust ning madalat kuni keskmist jäikust ära rakendustes, mis vajavad suurt summutamist,” võttis Zheng asja kokku.

Teadusartiklid: “Multiply Folded Graphene” & “Mechanical properties of grafold: a demonstration of strengthened graphene“

Teised selle mõtteraja postitused

  1. Mikroskoopilised juhtmed ämbliku võrguniidist
  2. Valmistati terahertskiirguse ribafilter ning polarisaator
  3. Metamaterjalide uus katsemeetod
  4. Nanomaterjalide valmistamise uus meetod
  5. Teadlased leidsid uue viisi grafeeni oksüdeerimiseks
  6. Veelgi huvitavam grafeen
  7. Nanoväänded: muudetava funktsionaalsusega grafeen-nanomaterjalid
  8. Mullid teevad liitium-õhk akude alal rekordeid
  9. Grafeenlehtedes avastati uus elektriline olek
  10. Defektid võivad grafeensensoreid paremaks muuta

Filed Under: Rakenduslik teadus, Teadusuudised Tagged With: Grafeen&Grafaan, Materjalimaailm

Leave a Reply Cancel reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.

FYYSIKA.EE hoiab silma peal

biofüüsika Elementaarosakesed ja LHC eksperiment Grafeen&Grafaan Inimene kosmos maa IPhO2012 Kauged planeedid Kliima‑ ja ilmaennustused Kuidas saada nähtamatuks Kvantarvutid kvantnähtused Kütuseelemendid Maavälise elu otsingud Magnetmaterjalid Materjalimaailm nanotehnoloogia Saagu valgus Tehnovidinad Tulevikuenergia Tumeenergia ja tumeaine Tuumafüüsika Vaata sissepoole ülijuhid

Värskemad kommentaarid

  • weat5her { Vastavalt voistluse tulemustele arvatakse juulis Sveitsis toimuva rahvusvahelise fuusikaolumpiaadi Eesti voistkonna liikmeteks Kristjan Kongas, Taavet Kalda, Kaarel Hanni, Jonatan Kalmus ja Richard Luhtaru. }
  • lambda { Huvitav ja informatiivne ülevaade astrofüüsika hetkeseisu kohta. Paar väikest apsu tõid tõsisele tekstile lõbusat vaheldust ja panid peas helisema lambada-rütmid, kui lugesin, et „varsti hakkasid... }
  • test { Mis kell see seminar siis on kah? }
  • Aigar { YYSIKA.EE planeerib ühe sellise palli lennutamist 22. aprillil 2015.a. - Kuidas läks? }

Sõbrad Facebook'is

Meid toetavad:

Copyright © 2023 · News Pro Theme on Genesis Framework · WordPress · Log in