防彈材質有望進化,美科學家發現雙層石墨烯遇衝擊時比鑽石堅硬

fainted 發表於 2017-12-20 19:47:49 [顯示全部樓層] 回覆獎勵 閱讀模式 17 6843
https://technews.tw/2017/12/20/asrc-elisa-riedos-graphene-research/


為了達到確實的保護效果,過去防彈衣經常是非常厚重的,但只要紐約市立大學高級科研中心(ASRC)正在進行的研究取得成果,未來情況可能將不再相同。
NewAtlas 報導指出,在物理學教授 Elisa Riedo 的領導下,研究團隊已經確定,在遭遇衝擊時,基於雙層石墨烯(graphene)的防彈材質將可以在必要時比鑽石更加堅硬,也不會因撞擊導致穿透。
或許有些人會覺得石墨烯聽起來有點陌生,但它其實是近年來頗受到關注的材質,石墨烯是一種由碳原子以類似蜂巢形式連接在一起、只有一個碳原子厚度的薄膜。
過去石墨烯一直被認為是假設性的結構,直到 2004 年英國物理學家在實驗中實際分離出,由於只有一個碳原子厚度,石墨烯被認為是現今世界上最強的奈米材料,近年間也引起了許多研究熱潮。
(Source:By AlexanderAlUS (Own work) [CC BY-SA 3.0 or GFDL], via Wikimedia Commons
研究團隊將正在研究的新材料稱為 diamene,是由放在碳化矽(Silicon Carbide)基板上的雙層石墨烯組成,在一般情況下,它就像是鋁箔一樣輕盈靈活,但當在室溫下施加突然的機械壓力時,diamene 將會變得比鑽石還要堅硬。
這種材料是副教授 Angelo Bongiorno 所構想出來的,在透過電腦模型計算後,他相信只要雙層石墨烯正確對齊,堅硬的效果就會出現。而 Riedo 及其同事在實際對 diamene 樣本進行測試後,證實了 Bongiorno 的猜想。
在測試這項新材料時,研究團隊還發現,當石墨烯在衝擊作用下轉化為類鑽石材料的那個時刻,會導致當前的電流突然降低,這暗示著 diamene 或許具有有趣的電子和自旋電子(spintronic)性質。
更有趣的是,不論是實驗或理論都顯示,這樣的硬化效果只會發生在使用雙層石墨烯時,不能多也不能少。
Riedo 表示,過去在測試石墨或單層石墨烯時,施加壓力所感受到的會是非常軟的薄膜,但當石墨烯片正好是 2 層厚時,團隊突然發現受壓的材料變得非常堅硬,甚至比鑽石更加堅硬。
研究團隊未來將會持續探索穩定轉換的方法,目標是讓這項新材料實際進行應用,團隊相信這項新材料的發現,或許將能幫助耐磨保護塗層和超輕防彈薄膜的開發。
這項研究的論文已經公布在《自然-奈米技術期刊》(Nature Nanotechnology)中。
(首圖來源:shutterstock)



已有(17)人回文

切換到指定樓層
無言99 發表於 2017-12-21 00:16
最強的材料一定要具備反應力 還有相對的彈性也可能做到,畢竟就物理來說硬碰硬還是會傷到本身
k95060031 發表於 2017-12-21 00:52
重量有變輕嗎!
lailuan73 發表於 2017-12-21 08:35
雙層石墨烯組成,像鋁箔一樣輕盈靈活,但當在室溫下施加突然的機械壓力時,會變得比鑽石還要堅硬
哇,真是防彈衣的好材料
但是如果用刀,慢慢刺入,是不是就.....
tangshin2 發表於 2017-12-21 11:06
原來受衝擊之下,還有物質比鑽石還硬的
135790 發表於 2017-12-21 21:08
美國在軍武上又有重大突破
anseljuang 發表於 2017-12-21 21:58
之前就聽過這個消息

沒想到是真的

真的有物質是平時硬度並不高

但卻可以吸收衝擊
joune 發表於 2017-12-22 22:37
原來雙層石墨烯遇衝擊時會變得比鑽石堅硬喔
saber768 發表於 2017-12-23 00:02
所以這種材料更適合做防彈設備了
zenith7e3 發表於 2017-12-23 00:40
想出這些東西跟實驗的人頭腦真的很厲害
希望能快點應用在真實的防彈材質上嚕
12下一頁
你需要登入後才可以回覆 登入 | 註冊會員

本版積分規則