|  | 27 марта 2013 | Новости науки и техники

Графеновый аэрогель становится самым легким материалом на сегодняшний день

Графеновый аэрогель


Менее года назад звание самого легкого в мире материала получил материал под названием аэрографит. Но этому материалу не получилось долго удерживать пальму первенства, ее не так давно перехватил другой углеродный материал под названием графеновый аэрогель. Созданный исследовательской группой лаборатории Отдела науки о полимерах и технологиях университета Чжэцзяна (Zhejiang University), которую возглавляет профессор Гэо Чэо (Gao Chao), сверхлегкий графеновый аэрогель имеет плотность немного ниже плотности газообразного гелия и чуть выше плотности газообразного водорода.

Аэрогели, как класс материалов, были разработаны и получены в 1931 году инженером и ученым-химиком Сэмюэлем Стивенсом Кистлером (Samuel Stephens Kistler). С того момент ученые из различных организаций вели исследования и разработку подобных материалов, невзирая на их сомнительную ценность для практического использования. Аэрогель, состоящий из многослойных углеродных нанотрубок, получивший название "замороженный дым" и имевший плотность 4 мГ/см3, потерял звание самого легкого материала в 2011 году, которое перешло к материалу из металлической микрорешетки, имеющему плотность 0.9 мГ/см3. А еще год спустя звание самого легкого материала перешло к углеродному материалу под названием аэрографит, плотность которого составляет 0.18 мг/см3.

Новый обладатель звания самого легкого материала, графеновый аэрогель, созданный командой профессора Чэо, имеет плотность 0.16 мГ/см3. Для того, чтобы создать столь легкий материала ученые использовали один из самых удивительных и тонких материалов на сегодняшний день - графен. Используя свой опыт в создании микроскопических материалов, таких, как "одномерные" графеновые волокна и двухмерные графеновые ленты, команда решила добавить к двум измерениями графена еще одно измерение и создать объемный пористый графеновый материал.

Графеновый аэрогель #2


Вместо метода изготовления по шаблону, в котором используется материал-растворитель и с помощью которого обычно получают различные аэрогели, китайские ученые использовали метод сублимационной сушки. Сублимационная сушка коолоидного раствора, состоящего из жидкого наполнителя и частиц графена, позволила создать углеродистую пористую губку, форма которой почти полностью повторяла заданную форму.

"Отсутствие потребности использования шаблонов размеры и форма создаваемого нами углеродного сверхлегкого материала зависит только от формы и размеров контейнера" - рассказывает профессор Чэо, - "Количество изготавливаемого аэрогеля зависит только от величины контейнера, который может иметь объем, измеряемый тысячами кубических сантиметров".

Получившийся графеновый аэрогель является чрезвычайно прочным и упругим материалом. Он может поглотить органические материалы, в том числе и нефть, по весу превышающие в 900 раз его собственный вес с высокой скоростью поглощения. Один грамм аэрогеля поглощает 68.8 грамма нефти всего за одну секунду, что делает его привлекательным материалом для использования в качестве поглотителя разлитой в океане нефти и нефтепродуктов.

Помимо работы в качестве поглотителя нефти графеновый аэрогель имеет потенциал для использования в системах аккумулирования энергии, в качестве катализатора для некоторых химических реакциях и в качестве наполнителя для сложных композитных материалов.




Ключевые слова:
Графен, Графит, Углерод, Аэрогель, Плотность, Вес

Первоисточник

Другие новости по теме:
  • Графеновые "губки" могут стать основой гибкой электроники будущего
  • Гибкий аэрогель следующего поколения - универсальный изоляционный материал.
  • Аэрографит - самый легкий на сегодняшний день твердый материал.
  • Новый микро-решетчатый материал - самый легкий металлический материал в мир ...
  • Замороженный дым - самый легкий твердый материал в мире.




  • 27 марта 2013 07:58
    #1 Написал: FomaNeverujuwij

    Публикаций: 0
    Комментариев: 3870
    Да уж. По внешнему виду таки и не скажешь, что этот кусок угля почти ничего не весит.


    --------------------
        
    27 марта 2013 09:54
    #2 Написал: Rsa

    Публикаций: 0
    Комментариев: 506
    Что-то я не понял, если плотность этого материала ниже плотности воздуха, почему он не взлетает, подобно шарику наполненному водородом или гелием?
        
    27 марта 2013 11:04
    #3 Написал: aryfeyn

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    Цитата: Rsa
    Что-то я не понял, если плотность этого материала ниже плотности воздуха, почему он не взлетает, подобно шарику наполненному водородом или гелием?

    Сам материал по сути губка где само вещество занимает меньше 1% объема. Остальной объем в атмосфере заполняется воздухом, а сам графен тяжелее воздуха. Поэтому в таком состоянии он не полетит.
    Теоретически если "запаять" все грани куска материала и откачать весь воздух из "губки" то при условии что он не сожмется под действием внешнего давления - он полетит.
        
    28 марта 2013 14:05
    #4 Написал: azat_3

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    Цитата: aryfeyn
    Сам материал по сути губка где само вещество занимает меньше 1% объема. Остальной объем в атмосфере заполняется воздухом, а сам графен тяжелее воздуха. Поэтому в таком состоянии он не полетит.
    Теоретически если "запаять" все грани куска материала и откачать весь воздух из "губки" то при условии что он не сожмется под действием внешнего давления - он полетит.

    все-таки, как смесь воздуха и чего-то тяжелее воздуха может быть легче воздуха?
        
    29 марта 2013 07:21
    #5 Написал: volod

    Публикаций: 0
    Комментариев: 1489
    azat_3, не придирайтесь к рекламе, она всегда преувеличена.
        
    1 апреля 2013 12:56
    #6 Написал: aryfeyn

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    Цитата: azat_3
    все-таки, как смесь воздуха и чего-то тяжелее воздуха может быть легче воздуха?

    Никак. Оно в таком состоянии и не легче, поэтому и не взлетает. Данная плотность (0,16) у этого материала будет только в том случае, если во всех полостях "губки" будет вакуум.
        
    2 мая 2017 23:37
    #7 Написал: carcoon

    Публикаций: 0
    Комментариев: 16
    Поздравляю, возможно это прототип газометалла, в готовом виде он должен быть прозрачен как воздух и невидим.
        

    Информация

    Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.