Будущее гибкой электроники: учёные создали графеновый аэрогель с невероятными свойствами

Жизнь и приключения электронных хреновин, фиговин и прочих фритютюлек.

Модератор: Аццкий Инженер

Matilda
Сообщения: 2714
Зарегистрирован: 29 май 2016, 15:11
Репутация: 7504
Откуда: Москва

Будущее гибкой электроники: учёные создали графеновый аэрогель с невероятными свойствами

Сообщение Matilda » 29 июн 2017, 19:11

Очередное открытие, вдохновлённое природой. Правда, на этот раз речь идёт не о беспилотниках, в конструировании которых часто помогают насекомые и птицы, а о гибкой электронике.

Будущее гибкой электроники: учёные создали графеновый аэрогель с невероятными свойствами - IMG_3328.JPG
Болотное растение под названием талия беловатая (Thalia dealbata) вдохновило исследователей на создание нового вида аэрогеля. Напомним, что к этому классу относятся материалы, представляющие собой гель, в котором жидкая фаза полностью замещена газообразной. Такие материалы обладают рекордно низкой плотностью и демонстрируют ряд уникальных свойств: твёрдость, прозрачность, жаропрочность, чрезвычайно низкую теплопроводность.
Из-за уникальных свойств использование аэрогелей становится всё шире: от улучшения работы топливных элементов до очистки воды и воздуха.

Для гибкой электроники и носимых датчиков аэрогели также представляются незаменимыми. Однако до недавних пор главной проблемой для учёных было соединение в одном материале таких качеств, как прочность и эластичность.
Команде под руководством Хао Бай (Hao Bai) из Чжэцзянского университета (Китай) удалось найти решение, и помогло им в этом болотное растение. Талия беловатая привлекла внимание исследователей тем, что способна противостоять даже очень сильным ветрам: её стебли невероятно гибкие и в то же время прочное.

Именно это и нужно было специалистам для создания нового материала, поэтому они попытались в лабораторных условиях воспроизвести структуру стебля растения. "Прочность и упругость обычно являются взаимоисключающими в обычных аэрогелях. На такие материалы существует огромный спрос во многих областях, но совместить оба свойства в одном материале крайне сложно", — объясняет Бай.

Сложно, но возможно, если использовать технологию двунаправленной заморозки. Сперва исследователи подвергли диспергированию в воде частицы оксида графена. Когда жидкость замерзала, образовывались листы, а после полного замораживания всех листов они вместе образовали трёхмерную сеть, похожую по структуре на кристаллы льда. Затем последовало термическое восстановление и сублимация, в результате на выходе эксперты получили аэрогель, по структуре напоминающий пористые стебли талии беловатой.

Получившийся материал в 7,5 раз легче воздуха и примерно в 1000 раз плотнее воды. Кстати, именно новый графеновый аэрогель теперь претендует на звание самого лёгкого твёрдого материала на Земле, отметили разработчики в интервью порталу ScienceAlert.

Материал уже прошёл серию тестов, которые показали: он способен выдерживать вес, в шесть тысяч раз превышающий его собственный. После тысячи сжимающих циклов аэрогель неизменно возвращался в исходное состояние и сохранил при этом 85% от своей первоначальной прочности (которую имел до применения компрессии). Для сравнения: большинство аэрогелей со стандартной структурой сохраняют 45% от их первоначальной прочности после десяти сжимающих циклов.

"Изучение природы всегда даёт идеи для разработки новых материалов и технологий. Аэрогель из графена отличается от современных аэрогелей как в микроструктурах, так и в свойствах", — заключает Бай.

Он и его коллеги уверены: уникальные свойства материала сделают его идеальным компонентом для гибкой электроники – сегодня это системы "умных" домов, панели солнечных батарей, изогнутые экраны телевизоров и гибкие телефоны, а также много другое.
Статья с описанием нового аэрогеля опубликована в издании ACS Nano.
Кстати, ранее инженеры представили "сита" на основе оксида графена, которые помогут получить питьевую воду из морской.

© Новости Науки
Alea jacta est.


Аватара пользователя
Аццкий Инженер
Сообщения: 2440
Зарегистрирован: 30 май 2016, 09:17
Репутация: 8118
Откуда: Солнечный Скобаристан
Контакт:

Будущее гибкой электроники: учёные создали графеновый аэрогель с невероятными свойствами

Сообщение Аццкий Инженер » 30 июн 2017, 09:55

как-то в одной передаче "Настоящий суперкар" видел, как переделывали порш панамеру для ипонцев. так вот этой панамере на крышу приклеили такие вот солнечные панели для питания офисной техники внутри машины,!
Under Black Flags We March © Arch Enemy



Вернуться в «Гаджет-Виджет»

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и 1 гость


Активные темы

[4]  Игого

[0]  Чпок!


Обсуждаемые темы