Grafen, cudowny materiał, który powinien odmłodzić prawie każdą sferę nauki i technologii w następnej dekadzie, może dodać kolejną aplikację do swojej już niezwykle długiej listy: kuloodporną zbroję. Amerykańscy naukowcy odkryli, że układając jeden na drugim arkusze grafenu, ma on od 8 do 10 razy większą siłę hamowania niż stal.
wiem, Wiem-w tym momencie trudno się dziwić, że grafen byłby idealnym materiałem na cienką i lekką zbroję kuloodporną. To nadal niesamowite, jednak, że wszystkie właściwości grafenu-od bycia najbardziej przewodzącym elektrycznie materiałem na świecie, przez super — silny, po umożliwienie przezroczystych implantów mózgu-wszystkie pochodzą z warstwy atomów węgla o grubości jednego atomu ułożonej w strukturze plastra miodu.
tak wygląda doskonały grafen: jednowarstwowa warstwa atomów węgla. Okazuje się, że jest super-silny, a także jest mega-przewodzący między innymi.
te nowe badania, przeprowadzone przez Rice University i University of Massachusetts, są godne uwagi jako jeden z pierwszych przykładów rzeczywistego testowania grafenu. Zwykle wiele badań grafenu jest symulowanych lub teoretycznych lub ekstrapolowanych. W tym przypadku amerykańscy naukowcy wystrzelili maleńkie złote kule w arkusze grafenu, a następnie zmierzyli wyniki.
Czytaj: Nanoceluloza: Tani, przewodzący, mocniejszy od Kevlaru cudowny materiał wykonany z pulpy drzewnej
badacze przebadali między 10 a 100 warstw grafenu — odpowiednio między 10 nanometrami a 100 nanometrami grubości. Skoncentrowali laser na złotym żarniku, odparowując go w pocisk, który poruszał się z prędkością 3000 metrów na sekundę – lub ponad dwukrotnie większą niż prędkość wylotowa karabinu o dużej mocy. Gdy małe (wielkości mikrometrów) pociski uderzały w pancerz grafenowy, wykazywały około dwukrotnie większą siłę hamowania niż Kevlar, lub około 10 razy większą niż stalowa płyta.
ilustracja deformacji grafenu, gdy został uderzony przez pocisk
zgodnie z oczekiwaniami, uderzenie kul spowodowało deformację grafenu w kształt stożka — a następnie pęknięcie promieniowo. Te pęknięcia są nieco problematyczne, ale można je łatwo rozwiązać za pomocą struktury kompozytowej (być może płytki ceramicznej) lub po prostu za pomocą większej ilości grafenu. Pamiętaj, że grafen jest tak cienki i lekki, że można go układać w stos w nieskończoność bez ponoszenia znacznej objętości lub masy; milion warstw grafenu ma grubość rzędu 1 miliona nanometrów … lub 1 milimetra.
idąc dalej, po raz kolejny wracamy do sedna zbliżającej się rewolucji grafenowej: produkujemy duże ilości materiału o wystarczająco wysokiej jakości do zastosowań komercyjnych. Obecnie mamy procesy, które mogą produkować dość duże ilości grafenu niskiej jakości lub małe ilości grafenu wysokiej jakości, ale wciąż czekamy na metodę Złotowłosej, która zrobi to wszystko. A potem … będziemy jeździć Kosmiczną windą, wyposażoną w przezroczyste, giętkie smartfony, z bateriami, które wystarczą na tydzień … i lekką grafenową kamizelkę kuloodporną, na wypadek, gdyby ktoś cię zastrzelił, albo trafiłby Cię zabłąkany kawałek kosmicznego gruzu. Czy przyszłość nie brzmi wspaniale?
Czytaj teraz: aerożel Grafenowy jest siedem razy lżejszy od powietrza, może balansować na źdźble trawy