Kleine ballonnen gemaakt van één atoom dik materiaal grafeen kunnen enorme drukken weerstaan, veel hoger dan die op de bodem van de diepste oceaan, Dat melden wetenschappers van de Universiteit van Manchester.

Dit komt door de ongelooflijke sterkte van grafeen - 200 keer sterker dan staal.

De grafeenballonnen vormen zich routinematig bij het plaatsen van grafeen op vlakke substraten en worden meestal als hinderlijk beschouwd en daarom genegeerd. De Manchester-onderzoekers, onder leiding van professor Irina Grigorieva, nam de nanobellen onder de loep en onthulde hun fascinerende eigenschappen.

Deze bubbels kunnen opzettelijk worden gemaakt om kleine drukmachines te maken die enorme druk kunnen weerstaan. Dit zou een belangrijke stap kunnen zijn om snel te detecteren hoe moleculen reageren onder extreme druk.

Inschrijven Natuurcommunicatie , de wetenschappers ontdekten dat de vorm en afmetingen van de nanobellen duidelijke informatie verschaffen over zowel de elastische sterkte van grafeen als de interactie met het onderliggende substraat.

De onderzoekers ontdekten dat dergelijke ballonnen ook kunnen worden gemaakt met andere tweedimensionale kristallen, zoals enkele lagen molybdeendisulfide (MoS2) of boornitride.

Ze waren in staat om direct de druk te meten die grafeen uitoefent op een materiaal dat in de ballonnen zit. of vice versa.

Om dit te doen, het team heeft bellen ingesprongen gemaakt door grafeen, monolaag MoS2 en monolaag boornitride met behulp van een punt van een atoomkrachtmicroscoop en maten de kracht die nodig was om een ​​deuk van een bepaalde grootte te maken.

Deze metingen onthulden dat grafeen dat bellen van een microngrootte omsluit, drukken tot 200 megapascal creëert, of 2, 000 sferen. Voor kleinere bellen worden nog hogere drukken verwacht.

Ekaterina Chestanova, een promovendus die de experimenten uitvoerde, zei:"Dergelijke drukken zijn voldoende om de eigenschappen van een materiaal dat in de bellen zit te wijzigen en, bijvoorbeeld, kan de kristallisatie van een vloeistof ver boven de normale vriestemperatuur forceren'.

Mijnheer André Geim, een co-auteur van het artikel, toegevoegd:"Die ballonnen zijn alomtegenwoordig. Men kan nu gaan nadenken over het opzettelijk maken ervan om ingesloten materialen te veranderen of om de eigenschappen van atomair dunne membranen onder hoge spanning en druk te bestuderen."