新材料问世:轻薄如纸 比钢强10倍

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【大纪元2011年04月22日讯】(大纪元记者陈俊村编译报导)澳洲科学家开发出一种复合材料,薄如纸张,比钢强10倍,或能对汽车、航空、电子和光学等产业造成革命性影响。

这种由悉尼科技大学(University of Technology, Sydney)研究团队研制而成的新材料即为石墨烯纸(Graphene paper),系由石墨制成。其制法是先将石墨原料磨碎,再以化学药剂净化和过滤石墨,使其形成奈米结构,然后再加工成纸张般的薄片。

这些由单层六角形碳晶格(monolayer hexagonal carbon lattices)组成的石墨烯薄片,被放置在完美排列的层状结构中,使其具有特殊的热学、电学和机械性能。

这些藉由合成法和热处理制成的石墨烯纸,具有超凡的弯曲度、刚度和硬度。与钢相比,这种材料轻6倍,密度低5至6倍,硬度高2倍,拉伸强度(tensile strength)高10倍,抗弯刚度(bending rigidity)高13倍。

该研究团队的首席研究员兰奇巴托莱(Ali Reza Ranjbartoreh)指出:“这种合成石墨烯纸的特殊力学性能使成为一种很有前景的材料,适合商业和工程应用。”

他说,这种材料不但比钢更轻、更强、更硬、更灵活,而且可回收和持续制造,既环保又成本低廉,因而可以用来开发更轻、更坚固的汽车和飞机,使其减少燃料的耗用、降低污染和运行成本,同时更环保。

兰奇巴托莱表示,像波音之类的大型航太公司已经开始淘汰金属,改用碳纤维和碳基(carbon-based)材料生产飞机,而石墨烯纸具有无可匹敌的机械性能,将是他们追求的下一代材料。

澳洲矿产拥有庞大的石墨资源,使这种新材料成为一种有利的产业选择,这是一项经济、本土和世界级的技术进步,可用于大规模生产和工业应用。

上述研究发表在最近一期的《应用物理学杂志》(Journal of Applied Physics)上。

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