У традиционного медного провода появился потенциальный конкурент — графеновый канат, созданный физиками из университета Пенсильвании и японского университета Синсю. Проводящее волокно обладает ничтожной массой, однако его можно легко растянуть в несколько раз, не повредив при этом идеальной структуры графена.
В ходе эксперимента исследователи химически отшелушили хлопья графена от блока графита. Затем эти хлопья смешали с водой и при помощи центрифуги превратили раствор в суспензию. Полученную смесь затем распределили по пластине и дали ей высохнуть. Таким образом сформировалась тонкая прозрачная пленка оксида графена. Плёнку затем сняли с пластины и нарезали тонкими полосками. Их впоследствии соединили вместе и скрутили в единый канат.
Его можно легко связать в узел и растянуть с силой — значительная деформация ему не грозит.
"Мы обнаружили, что волокно из оксида графена является наиболее прочным углеродным волокном из существующих на сегодняшний день. Вероятнее всего, такую прочность обеспечивают материалу миниатюрные воздушные карманы в структуре материала", — поясняет Маурисио Терронес (Mauricio Terrones), профессор физики, химии, материаловедения и инженерии из университета Пенсильвании.
Удаление кислорода из материала повышает его электропроводность, а добавление серебряных наностержней приближает показатель электропроводности к традиционному медному проводу. Обладая аналогичной способностью к проведению электрического тока, графеновый канат имеет значительное преимущество перед медной проволокой: он легче и прочнее, что делает его неоспоримым победителем в конкуренции за использование в промышленности. Однако, стоит отметить, что стоимость классической медной проволоки и масштабы её производства по всему миру (технологический процесс давно отлажен) пока не позволяют надеятся на масштабный переход к графеновому волокну.
Терронес и его коллеги сообщают в пресс-релизе, что главное потенциальное применение новинки — это высокочувствительные датчики, которые можно использовать во всех областях промышленности от биомедицины до военной робототехники.
Результаты исследования команда Терронеса описала в статье, опубликованной в журнале ACS Nano.
Также по теме:
Графен в сочетании с металлом образует сверхпрочный материал
Биоразлагаемые волокна из древесной целлюлозы оказались прочнее стали
Нанотехнологии помогут сохранять энергию в проводах
Ультрапрочный матеииал станет основой презервативов будущего
Графен проводит электричество в 10 раз лучше, чем предсказывала теория
Безопасное покрытие на основе графена защитило металл от ржавчины
