ae.llcitycouncil.org
علم

ابتكر باحثو معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا أقوى مادة في العالم

ابتكر باحثو معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا أقوى مادة في العالم



We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.


اكتشف فريق بحثي في ​​معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا طريقة لجعل أقوى مادة الجرافين في العالم أقوى.

قال تشاو تشين ، عالم الأبحاث في أوروبا الوسطى والشرقية والمؤلف المشارك في الدراسة: "بمجرد إنشاء هذه الهياكل ثلاثية الأبعاد ، أردنا أن نرى ما هو الحد الأقصى - ما هي أقوى مادة ممكنة يمكننا إنتاجها" "إحدى عيناتنا لديها كثافة 5 في المائة من الفولاذ ، لكنها أقوى بعشر مرات."

الجرافين طبقة رقيقة من الكربون النقي. وهي مصنوعة من طبقة واحدة من ذرات الكربون المعبأة بإحكام مرتبة في بعدين. ترتبط الذرات ببعضها البعض في شكل قرص عسل سداسي الشكل يعطي الجرافين قوته. يعتبر الجرافين ، بشكله ثنائي الأبعاد ، أقوى مادة تم اكتشافها حتى الآن. بالمقارنة ، فهي أقوى بعشر مرات من الفولاذ مع 5٪ فقط من كثافتها. ومع ذلك ، حتى وقت قريب ، كان الباحثون غير قادرين على تحويل هذه القوة ثنائية الأبعاد إلى منتج ثلاثي الأبعاد ذي قيمة.

تمكن الفريق ، بقيادة ماركوس بوهلر ، رئيس قسم الهندسة المدنية والبيئية بمعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT) ، من تعزيز الجرافين بشكل أكبر عن طريق ضغطه ودمجه في تكوين ثلاثي الأبعاد يشبه الإسفنج. تم استخدام مزيج من الحرارة والضغط في عملية الإنتاج.

شاهد الفيديو أدناه لترى مدى قوة المادة الجديدة.

التكوين الهندسي

وفقًا لتقرير معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا:

"تُظهر النتائج الجديدة أن الجانب الحاسم للأشكال ثلاثية الأبعاد الجديدة له علاقة بتكوينها الهندسي غير العادي أكثر من ارتباطه بالمادة نفسها ، مما يشير إلى إمكانية صنع مواد متشابهة وخفيفة الوزن من مجموعة متنوعة من المواد عن طريق إنشاء مواد مماثلة. الميزات الهندسية.

يُظهر الجرافين ثلاثي الأبعاد تشابهًا مع بعض الشعاب المرجانية والمخلوقات المجهرية مثل الدياتومات. كلاهما لهما مساحة سطح ضخمة إلى نسبة الحجم. ومع ذلك فهي خفيفة للغاية نتيجة هيكلها المسامي.

قال ماركوس جيه بوهلر ، عالم المواد في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT) في بيان: "يمكنك استبدال المادة نفسها بأي شيء". "الهندسة هي العامل المهيمن. إنه شيء لديه القدرة على الانتقال إلى أشياء كثيرة."

التطبيق المستقبلي للجرافين

يعرض الجرافين إمكانات غير منضمة للتطبيق المستقبلي. يمكن أن يعزز قدرة البطاريات ووقت شحنها من خلال إنشاء مكثفات فائقة الشحن فائقة السرعة. كما أنه يزيد من عمر البطاريات ، مما ينتج عنه في النهاية بطاريات تدوم إلى الأبد. هذا ممكن لأن الجرافين قادر على تخزين كميات كبيرة من الطاقة دون تقليل سعة التخزين بين الشحنات ؛ وهو ما يحدث مع السيليكون. سيؤدي هذا في النهاية إلى جعل السيارات الكهربائية حل نقل أكثر طلبًا بالإضافة إلى السماح للإلكترونات بالشحن في ثوانٍ.

علاوة على ذلك ، يمكن أن يكون الجرافين فعالاً في تحسين عملية تحلية المياه التي تفصل الأملاح الذائبة والمعادن الأخرى عن الماء. يمكن أن تتم هذه العملية باستخدام مادة ترشيح مصنوعة من طبقة رقيقة من الجرافين تسمى Perforene.

[مصدر الصورة المميزة:معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT)]

راجع أيضًا: الجرافين: سوبرمان الجديد للمواد

بقلم تيري بيرمان


شاهد الفيديو: كيف تصل إلى أهم الجامعات في العالم