I grafen má slabé místo
Grafen je fantasticky pevný materiál. Podle teoretických fyziků to ale platí jen tehdy, pokud je jeho struktura naprosto perfektní.
Grafen je forma uhlíku, kterou tvoří rovinná síť atomů uspořádaných do šestiúhelníků. Tato struktura, která se podobá dvourozměrnému včelímu plástu, je známá jako jeden z nejpevnějších existujících materiálů. Teoretičtí fyzikové z Rice University spolu s čínskými kolegy však upozorňují, že i grafen má svou Achillovu patu. Grafenové listy se připravují v laboratoři, nejčastěji metodou chemické depozice z plynné fáze. Výsledný produkt je jen málokdy tvořen strukturou ze samých šestiúhelníků. V místech, kde se na sebe napojují rostoucí „ostrůvky“ grafenu, se tvoří různé defekty, ve kterých má materiál odlišné fyzikální vlastnosti.
Nejčastějším defektem jsou podle vědců kruhy, které jsou místo šesti atomů uhlíku tvořené jen pěti, nebo naopak sedmi atomy. Tyto kruhy narušují a oslabují jinak pravidelnou strukturu grafenového listu. Nejhorší z hlediska pevnosti jsou sedmiúhelníky, které ji sníží až o 50 %. Vědci také zjistili, že čím jsou ostrůvky grafenu větší, tím více defektů bude výsledný list obsahovat a o to menší bude jeho reálná pevnost. Doporučují proto, aby se pro aplikace jako je vývoj kompozitních materiálů, ve kterých je nejdůležitější právě pevnost, využíval grafen vytvořený z většího počtu malých ostrůvků.
Zdroj: Rice University, Nano Letters
Více z pořadu
E-shop Českého rozhlasu
Vždycky jsem si přál ocitnout se v románu Julese Verna. Teď se mi to splnilo.
Václav Žmolík, moderátor
Tajuplný ostrov
Lincolnův ostrov nikdo nikdy na mapě nenašel, a přece ho znají lidé na celém světě. Už déle než sto třicet let na něm prožívají dobrodružství s pěticí trosečníků, kteří na něm našli útočiště, a hlavně nejedno tajemství.