Nový supermateriál MAC je 8x pevnejší ako grafén

Grafén bol dlho oslavovaný ako „zázračný materiál“, známy svojou neuveriteľnou pevnosťou a všestrannosťou. Čo keby však existovalo niečo ešte silnejšie, nový dvojrozmerný uhlíkový materiál pripravený predefinovať strojárstvo a elektroniku? Výskumníci z Rice University vytvorili nový dvojrozmerný uhlíkový materiál, ktorý nazvali MAC, čo je skratka pre monovrstvový amorfný uhlík. Tvrdia, že MAC je osemkrát pevnejší ako grafén, ktorý bol predtým považovaný za najpevnejší testovaný materiál.

Jeho jedinečný dizajn kombinuje kryštalické a neusporiadané oblasti, čo mu umožňuje ľahko zabrániť vzniku trhlín a absorbovať viac energie pred pretrhnutím. Pri testovaní sa trhliny v MAC spomalili a rozvetvili, čím sa oddialilo pretrhnutie materiálu. Tento „mechanizmus núteného vetvenia“ prispieva k jeho pevnosti. Tenkosť MAC je významnou výhodou pre aplikácie v menšej elektronike a zariadeniach. 

Proces výroby MAC je podobný procesu výroby grafénu, čo naznačuje, že ho možno škálovať pre rôzne priemyselné aplikácie. Tento vývoj má za cieľ nájsť tenšie a pevnejšie materiály pre aplikácie, kde je krehkosť problémom. Kľúč k vynikajúcej pevnosti MAC spočíva v jeho jedinečnej kombinácii kryštalických a neusporiadaných oblastí. To ukazuje, že vlastnosti materiálov možno dramaticky zlepšiť nielen objavovaním nových prvkov, ale aj inteligentným usporiadaním existujúcich.

Tento objav otvára novú paradigmu v materiálovom inžinierstve, naznačujúc, že budúce prelomové objavy by mohli pochádzať z hybridizácie známych štruktúr na dosiahnutie bezprecedentného výkonu, namiesto výhradného zamerania sa na nové zloženia. To naznačuje posun smerom k „dizajnérskym materiálom“ šitým na mieru pre špecifické mechanické vlastnosti. Tenkosť a extrémna pevnosť MAC priamo riešia kritické obmedzenia modernej technológie: potrebu menších, ale robustnejších komponentov.

Tento materiál by mohol viesť k výrazne odolnejším a kompaktnejším elektronickým zariadeniam, od smartfónov po medicínske implantáty, čím by sa znížila lámavosť a predĺžila životnosť výrobkov. Okrem spotrebnej elektroniky by sa jeho vplyv mohol rozšíriť na letecký a kozmický priemysel (ľahšie, pevnejšie komponenty), ochranné prostriedky a dokonca aj infraštruktúru, kde je zlyhanie materiálu v dôsledku krehkosti hlavným problémom.    

Zdroj: bgr.com.

^{Zdroj Foto: depositphotos.com.}