Een team van onderzoekers met leden van Nankai University in China en Rice University in de VS heeft een soort schuim ontwikkeld dat zijn zachtheid behoudt bij blootstelling aan extreem lage temperaturen. In hun artikel gepubliceerd in het tijdschrift wetenschappelijke vooruitgang , de groep beschrijft hoe ze hun schuim maakten, hoe het presteerde onder verschillende temperatuuromstandigheden en mogelijke toepassingen ervoor.

De onderzoekers merken op dat bijna alle materialen brozer en stijver worden bij blootstelling aan zeer koude temperaturen, leidt vaak tot krachtverlies. In deze nieuwe poging de onderzoekers probeerden een materiaal te vinden dat zou terugveren nadat het was verpletterd terwijl het werd blootgesteld aan extreme temperaturen. Daartoe, ze keken naar grafeen als een mogelijke oplossing. Eerder onderzoek heeft aangetoond dat vellen grafeen buigzaam en scheurvast blijven onder een zeer breed temperatuurbereik.

Om hun materiaal te creëren, de onderzoekers verkregen kleine vellen grafeen en sneden ze vervolgens in zeer kleine vormen, die ze met elkaar verbonden met behulp van zuurstofatomen op een manier die leek op een gaas. Eerder onderzoek had ook aangetoond dat zuurstofgebonden grafeen stevig verbonden blijft onder extreme temperatuurschommelingen. Het resulterende product zag eruit als een klein, donkere spons.

De onderzoekers testten hun schuim door het bloot te stellen aan zowel zeer hoge als lage temperaturen en het vervolgens meerdere keren te comprimeren met behulp van een compressieapparaat dat ze hadden gebouwd. Ze melden dat hun schuim zich bij -269,15 graden C hetzelfde gedroeg als bij kamertemperatuur. Na compressie tot slechts een tiende van de oorspronkelijke grootte, het kwam bijna terug in zijn oorspronkelijke vorm. Ze melden ook dat het schuim goed presteerde bij hoge temperaturen. Bij verhitting tot 1000 graden C presteerde het bijna net zo goed bij de compressietests als bij kamertemperatuur.

De onderzoekers suggereren dat hun schuim aantoont dat het gebruik van superdunne materialen zoals grafeen kan leiden tot een schuim met een unieke eigenschap - ze beweren dat dit ook het geval kan zijn voor andere materialen, zoals die gemaakt met 2-D halfgeleiders of anorganische verbindingen. Ze merken ook op dat hun schuim nuttig kan zijn voor het maken van materialen voor gebruik in de ruimte.

© 2019 Wetenschap X Netwerk