Grafenový pancíř je pro kulky tvrdší než diamant  
Nový materiál diamen, který je odvozený z grafenu, by se mohl stát základem pro osobní pancíře i ochranu rozmanitých vojenských i civilních systémů.

Diamen by mohl fungovat jako ultimátní pancíř. Kredit: Ella Maru Studio / CUNY.
Diamen by mohl fungovat jako ultimátní pancíř. Kredit: Ella Maru Studio / CUNY.
Mnohé pancíře a ochranné prostředky jsou těžké a mohutné. Nejspíš jim ale už zvoní hrana. Pokud bude úspěšně pokračovat výzkum týmu City University of New York (CUNY), tak bychom se měli dočkat velmi lehkých a přitom extrémně pevných pancířů.

Elisa Riedo. Kredit: Georgia Tech.
Elisa Riedo. Kredit: Georgia Tech.
Hlavní roli v tom hraje grafen, jak jinak. Grafen má obdivuhodné vlastnosti. Je elektricky vodivý i slušně propustný pro světlo. Je také nesmírně lehký a zároveň úžasně pevný. Přestože je strukturou vlastně podobný grafitu, který není zrovna vzorem odolnosti, tak je grafen jedním z nejpevnějších známých materiálů na světě.


Elisa Riedo a její spolupracovníci totiž zjistili, že když do grafenu uspořádaného ve dvou vrstvách něco narazí, například kulka, tak se v tom místě stane grafen dočasně tvrdším, nežli diamant. A tudíž pro kulku neproniknutelným. Tomuto novému materiálu říkají Riedová a spol. diamen (anglicky diamene). Kromě dvou vrstev grafenu, tedy jednoatomových plátků z atomů uhlíku uspořádaných do šestiúhelníků, ho tvoří ještě substrát z karbidu křemíku (SiC).

Karbid křemíku. Kredit: dokola / Wikimedia Commons.
Karbid křemíku. Kredit: dokola / Wikimedia Commons.
Podle vědců jde o nejtenčí materiál s tvrdostí a odolností diamantu, který byl kdy vytvořen.


Diamen je za normálních okolností lehký a ohebný jako folie. Pokud do něj ale za pokojové teploty něco náhle udeří nebo vystřelí, tak se dočasně stane tvrdším, nežli diamant. Tenhle materiál vymyslel materiálový vědec Angelo Bongiorno, který si ho vymodeloval na počítači. Klíčové podle něj je, aby zmíněné dva plátky grafenu byly vůči sobě správně uspořádané.


Riedová a spol. vyzkoušela miniaturní vzorky skutečného diamenu, který vyrobili podle Bongiornova modelu. Je pozoruhodné, že tahle dočasná změna strukury funguje, jen pokud je diamen tvořen právě dvěma vrstvami grafenu. Nesmí jich mít ani méně, ani více. Dočkáme se v dohledné době diamenových osobních pancířů?

Video:  Graphene science Mikael Fogelström / TEDxGöteborg


Literatura

Advanced Science Research Center, GC/CUNY 18. 12. 2017. Nature Nanotechnology online 18. 12. 2017.

Datum: 26.12.2017
Tisk článku

Související články:

Porézní 3D grafen je velmi lehký a přitom desetkrát pevnější než ocel     Autor: Stanislav Mihulka (10.01.2017)
Jak vyrobit kvalitní grafen ve velkém? Explozí!     Autor: Stanislav Mihulka (05.02.2017)
Nová forma uhlíku je tvrdá jako kámen a elastická jako guma     Autor: Stanislav Mihulka (12.06.2017)
Jeden svět nestačí: Podivuhodný grafen míří do vesmíru     Autor: Stanislav Mihulka (18.12.2017)



Diskuze:




Pro přispívání do diskuze musíte být přihlášeni


















Tento web používá k poskytování služeb, personalizaci reklam a analýze návštěvnosti soubory cookie. Používáním tohoto webu s tím souhlasíte. Další informace