grafen, det underbara materialet som bör föryngra nästan alla områden av vetenskap och teknik under det närmaste decenniet eller så, kan lägga till en annan applikation till sin redan mycket långa lista: bulletproof armor. Amerikanska forskare har funnit att genom att stapla ark av grafen ovanpå varandra har den mellan åtta och 10 gånger stålets stoppkraft.
jag vet, jag vet-vid denna tidpunkt är det knappast förvånande att grafen skulle göra det perfekta materialet för tunn och lätt skottsäker Rustning. Det är dock fortfarande ganska häftigt att alla grafens egenskaper — från att vara det mest elektriskt ledande materialet i världen, till att vara superstark, för att möjliggöra transparenta hjärnimplantat-alla härrör från ett enatomt tjockt lager av kolatomer arrangerade i en bikakestruktur.
så här ser perfekt grafen ut: ett monolager av kolatomer. Visas, det är superstarkt, tillsammans med att vara mega-ledande bland annat.
denna nya forskning, utförd av Rice University och University of Massachusetts, är anmärkningsvärd för att vara ett av de första exemplen på att faktiskt testa grafen ut. Vanligtvis simuleras mycket grafenforskning eller teoretisk eller extrapolerad. I det här fallet avfyrade de amerikanska forskarna faktiskt små guldkulor på ark av grafen och mätte sedan resultaten.
Läs: Nanocellulosa: Ett billigt, ledande, starkare än Kevlar-undermaterial tillverkat av trämassa
forskarna testade mellan 10 och 100 lager grafen — mellan 10 nanometer respektive 100 nanometer tjocka. De fokuserade en laser på en guldfilament och förångade den till en projektilkula som reste med 3000 meter per sekund — eller mer än två gånger munstyckshastigheten för en högdriven Gevär. När de små (mikrometerstora) kulorna slog in i grafenpansaret visade det sig ungefär dubbelt så mycket som Kevlar, eller cirka 10 gånger stålplattans stoppkraft.
en illustration av grafen deformering, eftersom den träffas av en kula
som förväntat orsakade kulans inverkan grafen att deformeras till en konform — och sedan spricka radiellt. Dessa sprickor är något problematiska, men de kan lätt lösas med en kompositstruktur (en keramisk platta, kanske), eller bara genom att använda mer grafen. Kom ihåg att grafen är så tunn och lätt att du i princip kan hålla stapling lager av det på obestämd tid utan att ådra sig någon betydande skrymmande eller massa; en miljon lager grafen skulle vara i storleksordningen 1 miljon nanometer… eller 1 millimeter tjock.
framåt, återvänder vi ännu en gång till linchpin av den förestående grafenrevolutionen: producerar stora mängder saker, med tillräckligt hög kvalitet för kommersiella tillämpningar. Som det står har vi processer som kan producera ganska stora mängder låggradig grafen eller små mängder högkvalitativ grafen, men vi väntar fortfarande på Goldilocks-metoden som gör allt. Och sedan… och sedan tar vi turer på en rymdhiss, utrustad med transparenta, böjliga smartphones, med batterier som håller en vecka… och lätt grafenkroppspansar, bara om någon skjuter dig, eller om du drabbas av en omedelbar Bit rymdskräp. Låter inte framtiden stor?
Läs nu: Graphene aerogel är sju gånger lättare än luft, kan balansera på ett gräsblad