In een nieuwe computationele studie gepubliceerd in de Dagboek van de mineralen, Metals &Materials Society , Technische onderzoekers van de University of Arkansas ontdekten dat nanocomposieten bestaande uit lagen nikkel en grafeen - een veelbelovend nieuw materiaal voor flexibele elektronische apparaten - kunnen worden afgestemd op optimale breuksterkte door de structurele opstelling van de grafeenplaten te manipuleren.

Het onderzoek is uitgevoerd door Scott Muller, student werktuigbouwkunde, en Arun Nair, universitair docent werktuigbouwkunde.

Ontdekt in 2004, grafeen is een van de sterkste, lichtste en meest geleidende materialen die bekend zijn. Het is 100 keer sterker dan staal. Wanneer opgenomen in een metalen matrix, deze eigenschappen kunnen leiden tot sterkere en toch lichtere materialen, zoals die op auto's worden gebruikt.

In combinatie met een metaal zoals nikkel, De superieure mechanische eigenschappen van grafeen maken het een uitstekende kandidaat voor een nanocomposietvezelmateriaal voor gebruik in flexibele elektronische apparaten en andere technologieën. Nikkel wordt vaak gebruikt in metaal-grafeen nanocomposietonderzoek omdat grafeen sterk aan het oppervlak kleeft.

Muller en Nair simuleerden een grafeenvel ingebed in een nikkelmatrix. Er is een scheur in de nikkelmatrix ingebouwd, en vervolgens testten ze verschillende afstanden tussen het grafeen en de scheur. Toen de afstand tussen het grafeen en de scheur groot was, het nanocomposiet bleek beter bestand tegen vervorming. Ze ontdekten ook dat grafeen fungeerde als een effectieve barrière tegen vervormingen in het metaal, ervoor te zorgen dat falen in een deel van het metaal niet voorbij de grafeenplaat zou worden overgedragen.