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  • Metamaterial de ultra-alta resistência desenvolvido com grafeno
    p Novo metamaterial foi desenvolvido exibindo resistência centenas de vezes maior do que metais puros. Pesquisadores do KAIST desenvolveram um nanomaterial composto. O nanomaterial consiste em grafeno inserido em cobre e níquel e exibe resistências 500 vezes e 180 vezes, respectivamente, maior do que os metais puros. O resultado do esforço de pesquisa foi publicado na edição online de 2 de julho em Nature Communications Diário. p O grafeno apresenta resistência 200 vezes maior do que a do aço, é extensível, e é flexível. The U.S. Army Armaments Research, O Centro de Desenvolvimento e Engenharia desenvolveu um nanomaterial de grafeno-metal, mas falhou em melhorar drasticamente a resistência do material. Para maximizar o aumento na força conferida pela adição de grafeno, a equipe de pesquisa KAIST criou uma estrutura em camadas de metal e grafeno. Usando CVD (Chemical Vapor Deposition), a equipe cresceu uma única camada de grafeno em um substrato de metal depositado, em seguida, depositou outra camada de metal e repetiu o processo para produzir um material composto de multicamadas de metal-grafeno que, alcançando o primeiro lugar no mundo ao fazê-lo, utilizou camada única de grafeno.

    p Os testes de micro-compressão dentro do Microscópio Eletrônico de Transmissão e simulação de Dinâmica Molecular mostraram efetivamente o efeito de aumento de força e o movimento de deslocamento em um nível atômico. As características mecânicas da camada de grafeno dentro do material composto de metal-grafeno bloquearam com sucesso os deslocamentos e rachaduras de danos externos ao viajar para dentro. Portanto, o material composto exibiu resistência além dos materiais convencionais de metal-metal multicamadas.

    p O material de multicamadas de cobre-grafeno com uma distância interplanar de 70nm exibiu resistência 500 vezes maior (1,5GPa) do que cobre puro e o material de multicamadas de níquel-grafeno com uma distância interplanar de 100nm mostrou resistência 180 vezes maior (4,0GPa) do que o níquel puro. Verificou-se que existe uma relação clara entre a distância interplanar e a resistência do material multicamadas. Uma distância interplanar menor tornava o movimento de deslocamento mais difícil e, portanto, aumentava a resistência do material. Professor Han, que liderou o esforço de pesquisa, comentou "o resultado é surpreendente, pois 0,00004% em peso de grafeno aumentou a resistência dos materiais em centenas de vezes" e que "melhorias com base neste sucesso, permitindo especialmente a produção em massa com processo roll-to-roll ou processo de sinterização de metal, na produção de automóveis e espaçonaves leves, peças de ultra-alta resistência podem se tornar possíveis. "Além disso, o professor Han mencionou que" o novo material pode ser aplicado ao material de revestimento para construção de reatores nucleares ou outros materiais estruturais que requeiram alta confiabilidade. "


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