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Supermateriale leggerissimo e 10 volte più forte dell'acciaio

E' la forma in 3D del grafene

09 gennaio, 11:00
Con la forma tridimensionale del grafene ottenuto un materiale 10 volte più robusto dell'acciaio (fonte: Melanie Gonick/MIT) Con la forma tridimensionale del grafene ottenuto un materiale 10 volte più robusto dell'acciaio (fonte: Melanie Gonick/MIT)

Ha una densita' di appena il 5% dell'acciaio e ben 10 volte la sua resistenza: e' il piu' forte e il piu' leggero dei materiali mai realizzati. E' stato progettato nel Massachusetts Institute of Technology (Mit) ed e' la versione tridimensionale del grafene, il materiale a due dimensioni e sottile come un atomo, la cui scoperta e' stato premiata nel 2010 con il Nobel per la Fisica. I risultati della ricerca sono stati pubblicati sulla rivista Science Advances.

Nella sua versione a 2 dmensioni il grafene è il piu' forte dei materiali . Tuttavia fino ad ora i ricercatori avevano avuto difficolta' a tradurre questa forza bidimensionale in un materiale tridimensionale utile.

Questi materiali bidimensionali hanno una forza eccezionale e proprieta' elettriche uniche. Ma a causa della loro straordinaria sottigliezza, "non sono molto utili per la fabbricazione di materiali tridimensionali da utilizzare per la realizzazione di veicoli, edifici, o dispositivi", spiega Markus Buehler del Mit, tra gli autori della ricerca.

I ricercatori sono riusciti a comprimere piccoli fiocchi di grafene utilizzando una combinazione di calore e pressione. Questo processo ha prodotto una struttura molto forte e stabile, la cui forma ricorda quella di alcuni coralli. Queste forme, che hanno un'enorme superficie in proporzione al loro volume, hanno dimostrato di essere straordinariamente forti. Una volta create queste strutture 3D, i ricercatori hanno poi voluto vedere fino a che punto erano in grado di spingersi progettando il materiale piu' forte che era possibile produrre.

Per fare questo, hanno creato una varieta' di modelli in 3D e li hanno sottoposti a vari test. Uno dei campioni ha mostrato di avere il 5% della densita' dell'acciaio e ben 10 volte la sua forza.

I nuovi risultati mostrano che la robustezza non e' solo una caratteristica dei materiali a due dimensioni simili al grafene ma dipende anche dalla struttura geometrica. Il che suggerisce che altri materiali, forti e leggeri come il grafene, potrebbero essere resi piu' resistenti con una struttura tridimensionale.

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