【儀表網 儀表上游】目前，美國麻省理工學院研究人員使用石墨烯材料設計出世界上輕、結實的材料，他們通過壓縮和熔合石墨烯片，這是一種二維碳材料，這種新材料僅具有鋼鐵5%密度，但是硬度卻是鋼鐵的10倍，它可用于輕重量、超強材料應用領域。
使這種新材料硬度增強的關鍵因素是它的幾何3D結構，而不是該材料自身，從而表明可采用其它物質建造成為類似幾何結構，實現超輕和超強硬度的特性。這項新研究發表在近期出版的《科學進展雜志》上。
據悉，美國麻省理工學院研究人員對石墨烯單個原子進行了分析，二維石墨烯材料較為結實，并具有一定的電氣性質。麻省理工學院民用和環境工程部主管馬庫斯-比埃勒(Markus Buehler)博士稱，但是石墨烯二維結構非常薄，僅是單個原子的厚度，它很難用于制造汽車、房屋或者其它設施的3D材料。我們所做的就是將這種2D材料轉變成為3D結構。
為了制造3D石墨烯材料，研究小組使用熱量和壓力壓縮了石墨烯片，這一過程產生較強的穩定結構，類似于珊瑚和叫做硅藻的小型藻類。研究負責人、麻省理工學院民用和環境工程部助理研究員秦昭(音譯)說：“一旦我們建造這種3D結構，我們希望觀察其極限特征，測試我們制造結實材料的真實屬性。”
為了測試該材料的強度等級，研究人員研制了不同等級的3D模型，然后提交進行各種測試。新研制的3D石墨材料表面彎曲變形，類似于被折疊的紙張，相比之下，紙張在長度和寬度方面并不具有更大的強度，很容易被揉皺。當石墨烯折疊成某種外形時，例如：形成管狀結構，管狀結構長度的強度將增大，可承受更多的重量。按照類似的方法，石墨烯片的幾何排列可自然形成一種較強的結構。
（原標題：科學家新研制超輕材料其強度是鋼鐵的十倍）
