Силовые свойства графена исключительны

Как показали результаты исследования, проведенного профессором политехнического института Ренселье Нихилом Кораткаром (Nikhil Koratkar), графен благодаря своим исключительным механическим свойствам способен стать силовой основой сверхпрочных композитных материалов на эпоксидной основе.

Графен представляет собой одну из форм (аллотропных модификаций) углерода - плоский одноатомный слой атомов углерода, структурно напоминающий отдельную плоскость трёхмерной кристаллической решётки графита.

Результаты исследований профессора Кораткара в области использования графена для повышения прочностных характеристик эпоксидных композитов представлены в работе Fracture and Fatigue in Graphene Nanocomposites, опубликованной в журнале Small, а также в ряде других публикаций.

Графен, помимо механических свойств, отличается высокой теплопроводностью и высокой подвижностью носителей при комнатных температурах, что позволяет рассматривать его как перспективную полупроводниковую наноструктуру.

По мнению профессора Кораткара, графен по своим механическим свойствам превосходит даже углеродные нанотрубки. Добавление в структуру эпоксидной смолы 0,1% (по весу) графена по воздействию на прочность состава равносильно добавлению 1% углеродных нанотрубок.

Устойчивость к усталостным разрушениям возрастает на два порядка. Трещиностойкость (fracture toughness) эпоксидной смолы при добавлении 0,125% графена возрастает на 65%, а скорость распространения трещин снижается в 25 раз.

Секрет механических свойств графена - в топологических свойствах взаимосвязанных друг с другом листов графена, их шероховатой поверхности, обеспечивающей высокое сцепление с полимером, и значительно большей, нежели в случае нанотрубок, площади взаимодействующей с полимерной основой поверхности.

Графен, кроме того, относительно дёшев в изготовлении по сравнению с нанотрубками.

Более подробная информация об уникальных свойствах графена будет представлена на портале Исследования и разработки – R&D.CNews.