(Phys.org) - Een team van onderzoekers van het Rensselaer Polytechnic Institute heeft een manier gevonden om een ​​grafeenvezel te maken die sterker is en beter geleidende eigenschappen behoudt dan eerdere inspanningen. In hun artikel gepubliceerd in het tijdschrift Wetenschap , het team beschrijft hun techniek en suggereert mogelijke toepassingen voor het resulterende materiaal.

Grafeen heeft een uitstekende geleidbaarheid en mechanische sterkte, wanneer het in zijn 2D-vorm is - ervoor zorgen dat het beide attributen behoudt wanneer het wordt gebruikt om 3D-producten te maken, echter problematisch geweest. In deze nieuwe poging de onderzoekers rapporteren over een nieuwe techniek die ze hebben ontwikkeld voor het maken van graheenvezel die een hogere thermische en elektrische geleidbaarheid en betere sterkte biedt dan andere methoden.

Voorafgaand onderzoek heeft aangetoond dat het mogelijk is om grafeenvezels te maken door grafeenoxide (GO) vellen in een vloeibare oplossing te maken met behulp van een natspinmethode - de grafeenvezels worden gemaakt met behulp van een reductie van de GO-vezeltechniek. Helaas, het materiaal dat wordt gemaakt heeft niet genoeg van de positieve eigenschappen van 2D-grafeen om het bruikbaar te maken. In deze nieuwe poging de onderzoekers nemen dezelfde benadering, maar ga nog een stap verder - ze weven vellen van dezelfde grootte als anderen hebben geproduceerd, dan weven wat meer die kleiner zijn, dan weven ze de twee lagen samen - dit zorgt voor het opvullen van de "leegtes" (defecten die optreden tijdens het proces) in de grotere materialen, wat resulteert in de creatie van een eindproduct met betere elektrische eigenschappen (35,8 procent), betere thermische eigenschappen (31,6 procent) en hogere treksterkte (van gemiddeld 940 megapascal tot 1080 MPa.)

De onderzoekers zijn van mening dat hun proces de weg vrijmaakt voor het creëren van bruikbare materialen gemaakt met grafeen, zoals materialen die kunnen worden gebruikt bij het beheren van warmte in elektronica in toepassingen met hoog vermogen, of door de creatie van composietmaterialen met superieure eigenschappen mogelijk te maken, energieopslag en nieuwe of betere sensoren en/of membranen. Ze zijn ook van plan hun werk met het proces voort te zetten, in de hoop de structuur van de vezel die ze creëren beter te begrijpen en hopelijk nog verder te verfijnen om een ​​materiaal te creëren dat nog meer van de positieve eigenschappen van 2D-grafeen behoudt.

© 2015 Fys.org