(PhysOrg.com) -- Technische Universiteit, Wetenschappers uit Sydney hebben opmerkelijke resultaten gerapporteerd bij de ontwikkeling van een composietmateriaal op basis van grafiet dat zo dun is als papier en tien keer sterker dan staal.

In werk dat onlangs is gepubliceerd in het Journal of Applied Physics, een UTS-onderzoeksteam onder toezicht van professor Guoxiu Wang heeft reproduceerbare testresultaten en nanostructurele monsters van grafeenpapier ontwikkeld, een materiaal met het potentieel om een ​​revolutie teweeg te brengen in de automobielindustrie, luchtvaart, elektrische en optische industrie.

Grafeenpapier (GP) is een materiaal dat kan worden verwerkt, hervormd en hervormd vanuit zijn oorspronkelijke staat van grondstof - grafiet. Onderzoekers van UTS hebben het ruwe grafiet met succes gemalen door het te zuiveren en te filteren met chemicaliën om het te hervormen en om te vormen tot nanogestructureerde configuraties die vervolgens worden verwerkt tot vellen zo dun als papier.

Deze grafeen nanosheet-stacks bestaan ​​uit monolayer hexagonale koolstofroosters en zijn geplaatst in perfect gerangschikte laminaire structuren die ze uitzonderlijke thermische, elektrische en mechanische eigenschappen.

Met behulp van een gesynthetiseerde methode en warmtebehandeling, het UTS-onderzoeksteam heeft materiaal geproduceerd met buitengewone buiging, stijfheid en hardheid mechanische eigenschappen. In vergelijking met staal, de voorbereide GP is zes keer lichter, vijf tot zes keer lagere dichtheid, twee keer harder met 10 keer hogere treksterkte en 13 keer hogere buigstijfheid.

Hoofdonderzoeker Ali Reza Ranjbartoreh zei:"Niemand anders heeft een vergelijkbare productie- en hittetestmethode gebruikt om zulke uitzonderlijke mechanische eigenschappen voor grafeenpapier te vinden en uit te voeren. We lopen absoluut ver voor op andere onderzoeksorganisaties."

"De uitzonderlijke mechanische eigenschappen van gesynthetiseerde GP maken het een veelbelovend materiaal voor commerciële en technische toepassingen.

"Het is niet alleen lichter, sterker, harder en flexibeler dan staal, het is ook een recyclebaar en duurzaam produceerbaar product dat milieuvriendelijk en kosteneffectief is in het gebruik."

De heer Ranjbartoreh zei dat de resultaten grote voordelen beloven voor het gebruik van grafeenpapier in de auto- en luchtvaartindustrie, waardoor de ontwikkeling mogelijk is van lichtere en sterkere auto's en vliegtuigen die minder brandstof verbruiken, minder vervuiling veroorzaken, zijn goedkoper in gebruik en ecologisch duurzaam.

Hij zei dat grote ruimtevaartbedrijven zoals Boeing al begonnen zijn met het vervangen van metalen door koolstofvezels en op koolstof gebaseerde materialen. en grafeenpapier met zijn onvergelijkbare mechanische eigenschappen zou het volgende materiaal zijn om te verkennen.

De productie van GP uit grafiet levert ook een opmerkelijke hoeveelheid toegevoegde waarde voor de mijnbouw, materiaalverwerkende en verwerkende industrieën in Australië. In het laatste decennium, metalen zijn in toenemende mate en snel vervangen door op koolstof gebaseerde materialen.

Australische mijnen hebben enorme grafietbronnen, waardoor het nieuwe materiaal een gunstige optie is voor de industrie als een economisch, zelfgekweekte technologische vooruitgang van wereldklasse voor massaproductie en industriële toepassing.

De bevindingen van de UTS-onderzoeksgroep zijn gepubliceerd in het artikel "Advanced mechanische eigenschappen van grafeenpapier" in de huidige editie van de Tijdschrift voor Toegepaste Natuurkunde .