Grafen under pres

Små balloner lavet af et atom-tykt materiale grafen kan modstå enorme tryk, meget højere end dem på bunden af ​​det dybeste hav, forskere ved University of Manchester rapport.

Det skyldes grafens utrolige styrke – 200 gange stærkere end stål.

Grafenballonerne dannes rutinemæssigt, når grafen placeres på flade substrater, og de betragtes normalt som en gener og ignoreres derfor. Manchester -forskerne, ledet af professor Irina Grigorieva, kiggede nærmere på nano-boblerne og afslørede deres fascinerende egenskaber.

Disse bobler kunne skabes med vilje for at lave små trykmaskiner, der er i stand til at modstå enorme tryk. Dette kan være et væsentligt skridt i retning af hurtigt at opdage, hvordan molekyler reagerer under ekstremt tryk.

Skriver ind Naturkommunikation , forskerne fandt ud af, at formen og dimensionerne af nanoboblerne giver ligetil information om både grafens elastiske styrke og dets interaktion med det underliggende substrat.

Forskerne fandt, at sådanne balloner også kan skabes med andre todimensionale krystaller, såsom enkelte lag molybdendisulfid (MoS2) eller bornitrid.

De var i stand til direkte at måle trykket udøvet af grafen på et materiale fanget inde i ballonerne, eller omvendt.

At gøre dette, holdet indrykkede bobler lavet af grafen, monolag MoS2 og monolag bornitrid ved hjælp af en spids af et atomkraftmikroskop og målte den kraft, der var nødvendig for at lave en bule af en vis størrelse.

Disse målinger afslørede, at grafen, der omslutter bobler af en mikronstørrelse, skaber tryk så højt som 200 megapascal, eller 2, 000 atmosfærer. Der forventes endnu højere tryk for mindre bobler.

Ekaterina Khestanova, en ph.d.-studerende, der udførte forsøgene, sagde:"Sådanne tryk er nok til at ændre egenskaberne af et materiale fanget inde i boblerne og, for eksempel, kan fremtvinge krystallisation af en væske et godt stykke over dens normale frysetemperatur«.

Sir Andre Geim, en medforfatter af papiret, tilføjede:"De balloner er allestedsnærværende. Man kan nu begynde at tænke på at skabe dem med vilje for at ændre lukkede materialer eller studere egenskaberne af atomisk tynde membraner under høj belastning og tryk."