Τα ανθεκτικά υλικά έχουν ένα ευρύ φάσμα χρήσεων.

Σε επαφή με

Συμμαθητές

Δεν υπάρχει μόνο το σκληρότερο μέταλλο, αλλά και το πιο σκληρό και ανθεκτικό ξύλο, καθώς και τα πιο ανθεκτικά τεχνητά υλικά.

Πού χρησιμοποιούνται τα πιο ανθεκτικά υλικά;

Υλικά βαρέως τύπου χρησιμοποιούνται σε πολλούς τομείς της ζωής. Έτσι, χημικοί στην Ιρλανδία και την Αμερική έχουν αναπτύξει μια τεχνολογία με την οποία παράγονται ανθεκτικές υφαντικές ίνες.

Ένα νήμα αυτού του υλικού έχει διάμετρο πενήντα μικρομέτρων. Δημιουργείται από δεκάδες εκατομμύρια νανοσωλήνες, οι οποίοι συνδέονται μεταξύ τους χρησιμοποιώντας ένα πολυμερές.

Η αντοχή σε εφελκυσμό αυτής της ηλεκτρικά αγώγιμης ίνας είναι τρεις φορές μεγαλύτερη από αυτή του ιστού μιας αράχνης που πλέκει σφαίρα. Το προκύπτον υλικό χρησιμοποιείται για την κατασκευή υπερελαφρών θωράκισης σώματος και αθλητικού εξοπλισμού.

Το όνομα ενός άλλου ανθεκτικού υλικού είναι ONNEX, που δημιουργήθηκε με εντολή του Υπουργείου Άμυνας των ΗΠΑ. Εκτός από τη χρήση του στην παραγωγή θωράκισης σώματος, νέο υλικόμπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί σε συστήματα ελέγχου πτήσης, αισθητήρες, κινητήρες.

Υπάρχει μια τεχνολογία που αναπτύχθηκε από επιστήμονες, χάρη στην οποία λαμβάνονται ισχυρά, σκληρά, διαφανή και ελαφριά υλικά μέσω του μετασχηματισμού αεροπηκτών.

Με βάση αυτά, είναι δυνατή η παραγωγή ελαφριάς θωράκισης σώματος, πανοπλίας για άρματα μάχης και ανθεκτικής ΚΑΤΑΣΚΕΥΑΣΤΙΚΑ ΥΛΙΚΑ. Οι επιστήμονες του Νοβοσιμπίρσκ εφηύραν έναν αντιδραστήρα πλάσματος μιας νέας αρχής, χάρη στον οποίο είναι δυνατή η παραγωγή νανοσωληνίσκου - εξαιρετικά ισχυρού τεχνητό υλικό.

Αυτό το υλικό ανακαλύφθηκε πριν από είκοσι χρόνια. Είναι μια μάζα ελαστικής συνοχής. Αποτελείται από πλέγματα που δεν φαίνονται με γυμνό μάτι. Το πάχος των τοιχωμάτων αυτών των πλέξεων είναι ένα άτομο.

Το γεγονός ότι τα άτομα φαίνεται να είναι φωλιασμένα μεταξύ τους σύμφωνα με την αρχή της «Ρωσικής κούκλας» καθιστά το νανοσωληνίσκο το πιο ανθεκτικό υλικό από όλα τα γνωστά.

Όταν αυτό το υλικό προστίθεται σε σκυρόδεμα, μέταλλο και πλαστικό, η αντοχή και η ηλεκτρική αγωγιμότητά τους ενισχύονται σημαντικά. Το νανοσωληνάριο θα βοηθήσει να γίνουν τα αυτοκίνητα και τα αεροπλάνα πιο ανθεκτικά. Εάν το νέο υλικό βγει σε ευρεία παραγωγή, τότε οι δρόμοι, τα σπίτια και ο εξοπλισμός μπορούν να γίνουν πολύ ανθεκτικά.

Θα είναι πολύ δύσκολο να τα καταστρέψετε. Το νανοσωληνάριο δεν έχει εισαχθεί ακόμη σε ευρεία παραγωγή λόγω του πολύ υψηλού κόστους του. Ωστόσο, οι επιστήμονες του Νοβοσιμπίρσκ κατάφεραν να μειώσουν σημαντικά το κόστος αυτού του υλικού. Τώρα το νανοσωληνάριο μπορεί να παραχθεί όχι σε κιλά, αλλά σε τόνους.

Το πιο σκληρό μέταλλο

Μεταξύ όλων των γνωστών μετάλλων, το χρώμιο είναι το πιο σκληρό, αλλά η σκληρότητά του εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από την καθαρότητά του. Οι ιδιότητές του είναι αντοχή στη διάβρωση, αντοχή στη θερμότητα και ανθεκτικότητα. Το χρώμιο είναι ένα μέταλλο με λευκο-μπλε απόχρωση. Η σκληρότητά του Brinell είναι 70-90 kgf/cm2.

Το ίδιο το σημείο τήξης σκληρό μέταλλο– χίλιοι εννιακόσιοι επτά βαθμοί Κελσίου με πυκνότητα επτά χιλιάδες διακόσια kg/m3.

Αυτό το μέταλλο είναι μέσα φλοιός της γηςσε ποσοστό 0,02 τοις εκατό, που είναι αρκετά. Συνήθως βρίσκεται με τη μορφή σιδηρομεταλλεύματος χρωμίου. Το χρώμιο εξορύσσεται από πυριτικά πετρώματα.

Αυτό το μέταλλο χρησιμοποιείται στη βιομηχανία, την τήξη χάλυβα χρωμίου, νικρώμιο και ούτω καθεξής. Χρησιμοποιείται για αντιδιαβρωτική και διακοσμητικά επιχρίσματα. Οι πέτρινοι μετεωρίτες που πέφτουν στη Γη είναι πολύ πλούσιοι σε χρώμιο.

Το πιο ανθεκτικό δέντρο

Υπάρχει ξύλο που είναι ισχυρότερο από το μαντέμι και μπορεί να συγκριθεί με την αντοχή του σιδήρου. Μιλάμε για το «Schmidt Birch». Ονομάζεται επίσης Iron Birch. Ο άνθρωπος δεν ξέρει περισσότερα ανθεκτικό ξύλοαπό αυτό. Ανακαλύφθηκε από έναν Ρώσο βοτανολόγο ονόματι Schmidt ενώ βρισκόταν στην Άπω Ανατολή.

Λόγω αυτών των ιδιοτήτων, η σημύδα σιδήρου θα μπορούσε μερικές φορές να αντικαταστήσει το μέταλλο, επειδή αυτό το ξύλο δεν υπόκειται σε διάβρωση και σήψη. Το κύτος ενός πλοίου από Iron Birch δεν χρειάζεται καν να βαφτεί· το πλοίο δεν θα καταστραφεί από τη διάβρωση και επίσης δεν φοβάται τα οξέα.

Μια σημύδα Schmidt δεν μπορεί να τρυπηθεί από μια σφαίρα, δεν μπορείτε να την κόψετε με ένα τσεκούρι. Από όλες τις σημύδες στον πλανήτη μας, η Iron Birch είναι η μακροβιότερη - ζει για τετρακόσια χρόνια.

Ο βιότοπός του είναι το φυσικό καταφύγιο Kedrovaya Pad. Πρόκειται για ένα σπάνιο προστατευόμενο είδος που περιλαμβάνεται στο Κόκκινο Βιβλίο. Αν δεν υπήρχε τέτοια σπανιότητα, το εξαιρετικά δυνατό ξύλο αυτού του δέντρου θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί παντού.

Και εδώ είναι τα περισσότερα ψηλά δέντραΣτον κόσμο, τα κόκκινα ξύλα δεν είναι πολύ ανθεκτικό υλικό. Όμως, σύμφωνα με το uznayvse.ru, μπορούν να μεγαλώσουν έως και 150 μέτρα σε ύψος.

Πλέον ανθεκτικό υλικόστο Σύμπαν

Το πιο ανθεκτικό και ταυτόχρονα ελαφρύ υλικότου σύμπαντος μας είναι το γραφένιο. Αυτή είναι μια πλάκα άνθρακα, το πάχος της οποίας είναι μόνο ένα άτομο, αλλά είναι ισχυρότερο από το διαμάντι και η ηλεκτρική αγωγιμότητα είναι εκατό φορές υψηλότερη από το πυρίτιο των τσιπ υπολογιστών.

Και ήταν το ελαφρύτερο υλικό, γνωστό και ως «παγωμένος καπνός», για περισσότερα από 80 χρόνια.

Πέρυσι, αντικαταστάθηκε από ένα άλλο υλικό που ονομάζεται αερογραφίτης. Είναι ένας συνθετικός αφρός που αποτελείται από σωληνοειδείς ίνες άνθρακα. Η πυκνότητά του φτάνει τα 0,18 mg/cm3. Αλλά αυτό το υλικό δεν κράτησε την παλάμη για πολύ.

Πρόσφατα, δημιουργήθηκε ένα άλλο υλικό, το οποίο ονομάστηκε αερογέλη γραφενίου.

Δημιουργήθηκε από μια ομάδα επιστημόνων από το Πανεπιστήμιο Zhejiang. Η πυκνότητά του είναι μικρότερη από αυτή του αερίου ηλίου και ελαφρώς μεγαλύτερη από αυτή του αέριο υδρογόνο. Η πυκνότητά του είναι 0,16 mg/cm3. Για τη δημιουργία του χρησιμοποιήθηκε γραφένιο. Οι επιστήμονες χρησιμοποίησαν τη μέθοδο της λυοφιλοποίησης. Ως αποτέλεσμα, δημιουργήθηκε ένα πορώδες από άνθρακα σφουγγάρι που ακολουθεί πλήρως το δεδομένο σχήμα. Το αεροτζέλ γραφενίου που προκύπτει δεν είναι μόνο το ελαφρύτερο υλικό, αλλά και εξαιρετικά ισχυρό και ελαστικό. Είναι ικανό να απορροφά οργανικά υλικά. Για παράδειγμα, σε ένα δευτερόλεπτο απορροφά 68,8 g πετρελαίου, κάτι που θα του επιτρέψει να χρησιμοποιηθεί για τον καθαρισμό πετρελαιοκηλίδων από τους ωκεανούς.

«Είναι πολύ πιθανό ότι μια μέρα, όταν υπάρχει πετρελαιοκηλίδα, θα μπορέσουμε να χρησιμοποιήσουμε αυτό το υλικό για να το απορροφήσουμε γρήγορα. Λόγω της ελαστικότητάς του... το airgel μπορεί να ανακυκλωθεί»

Επιπλέον, μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε συστήματα αποθήκευσης ενέργειας, καθώς και ως καταλύτης για μια σειρά από χημικές αντιδράσεις.

Για να δείξουν πόσο ελαφρύ είναι το υλικό, οι επιστήμονες το τοποθέτησαν στα πέταλα ενός άνθους κερασιάς.

Τα ελαφρύτερα και εξαιρετικά ανθεκτικά υλικά ονομάζονται το μέλλον της κατασκευής. Αυτά τα υλικά θα βοηθήσουν στη δημιουργία πιο ενεργειακά αποδοτικών και φιλικών προς το περιβάλλον αντικειμένων σε όλους τους τομείς της ζωής των ανθρώπων - από τις ιατρικές τεχνολογίες έως τις μεταφορές.

Ανάμεσα στα πολλά καινοτόμα υλικά, που πριν από λίγο καιρό φαινόταν απλώς επιστημονική φαντασία, είναι ιδιαίτερα προηγμένα και πολλά υποσχόμενα:

τρισδιάστατο γραφένιο

Κατασκευασμένο από καθαρό άνθρακα, αυτό το εξαιρετικά λεπτό γραφένιο θεωρείται ένα από τα ισχυρότερα υλικά στη Γη. Αλλά πρόσφατα, οι ερευνητές στο MIT κατάφεραν να μετατρέψουν το δισδιάστατο γραφένιο σε μια τρισδιάστατη δομή. Δημιούργησαν ένα νέο υλικό με σπογγώδη δομή. Η πυκνότητα του τρισδιάστατου γραφενίου είναι μόνο 5 τοις εκατό εκείνης του χάλυβα, αλλά λόγω της ειδικής δομής του είναι 10 φορές ισχυρότερο από τον χάλυβα.

Σύμφωνα με τους δημιουργούς, το 3D γραφένιο έχει μεγάλες δυνατότητες χρήσης σε πολλούς τομείς.

Όσον αφορά την τεχνολογία δημιουργίας του, μπορεί να εφαρμοστεί και σε άλλα υλικά, από πολυμερή έως δομικό σκυρόδεμα. Αυτό όχι μόνο θα παράγει δομές που είναι ισχυρότερες και ελαφρύτερες, αλλά θα έχουν επίσης αυξημένες μονωτικές ιδιότητες. Επιπλέον, οι πορώδεις δομές μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε συστήματα φιλτραρίσματος για νερό ή απόβλητα από χημικά εργοστάσια.

Carbin

Την περασμένη άνοιξη, μια ομάδα Αυστριακών ερευνητών συνέθεσε με επιτυχία το Carbyne, μια μορφή άνθρακα που είναι το ισχυρότερο γνωστό υλικό και μάλιστα ανώτερο από το γραφένιο.

Το Carbyne αποτελείται από μια μονοδιάστατη αλυσίδα ατόμων άνθρακα που είναι χημικά αντιδραστική, καθιστώντας πολύ δύσκολη τη σύνθεση. Το άκαμπτο υλικό πιστεύεται ότι είναι δύο φορές πιο ισχυρό από τους νανοσωλήνες άνθρακα. Το Carbyne μπορεί να χρησιμοποιηθεί στη νανομηχανική, τη νανο- και τη μικροηλεκτρονική.

Αερογράφος

Κατασκευασμένος από ένα δίκτυο πορωδών σωλήνων άνθρακα, ο αερογραφίτης είναι ένας συνθετικός αφρός. Είναι ένα από τα ελαφρύτερα δομικά υλικά που δημιουργήθηκαν ποτέ. Το Aerographite αναπτύχθηκε από ερευνητές από το Πανεπιστήμιο του Kiel και ΠολυτεχνείοΑμβούργο. Ο αερογραφίτης μπορεί να παραχθεί σε διάφορες μορφές, η πυκνότητά του είναι μόνο 180 g/m 3, που είναι 75 φορές ελαφρύτερο από τη διογκωμένη πολυστερίνη. Αυτό το υλικό μπορεί να χρησιμοποιηθεί στα ηλεκτρόδια των μπαταριών ιόντων λιθίου για τη μείωση του βάρους τους.

Αερογράφος

Γνωστό και ως αερογέλη γραφενίου, είναι ένα ελαφρύ υλικό με πυκνότητα μόνο 0,16 mlg/cm 3, που είναι 7,5 φορές μικρότερη από την πυκνότητα του αέρα. Επιπλέον, είναι ένα πολύ ελαστικό υλικό και μπορεί να απορροφήσει έως και 900 φορές περισσότερο λάδι και νερό από αυτό που ζυγίζει. Αυτή η ιδιότητα του αερογραφενίου είναι πολύ σημαντική: θα μπορεί να απορροφά πετρελαιοκηλίδες στους ωκεανούς.

Έχει παρόμοιες ιδιότητες, κάτι που ήδη δοκιμάζεται από ερευνητές από την Argonne.

Τα ανθεκτικά υλικά έχουν ένα ευρύ φάσμα χρήσεων. Δεν υπάρχει μόνο το σκληρότερο μέταλλο, αλλά και το πιο σκληρό και ανθεκτικό ξύλο, καθώς και τα πιο ανθεκτικά τεχνητά υλικά.

Πού χρησιμοποιούνται τα πιο ανθεκτικά υλικά;

Η αντοχή σε εφελκυσμό αυτής της ηλεκτρικά αγώγιμης ίνας είναι τρεις φορές μεγαλύτερη από αυτή του ιστού μιας αράχνης που πλέκει σφαίρα. Το προκύπτον υλικό χρησιμοποιείται για την κατασκευή υπερελαφρών θωράκισης σώματος και αθλητικού εξοπλισμού. Το όνομα ενός άλλου ανθεκτικού υλικού είναι ONNEX, που δημιουργήθηκε με εντολή του Υπουργείου Άμυνας των ΗΠΑ. Εκτός από τη χρήση του στην παραγωγή θωράκισης σώματος, το νέο υλικό μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί σε συστήματα ελέγχου πτήσης, αισθητήρες και κινητήρες.

Υπάρχει μια τεχνολογία που αναπτύχθηκε από επιστήμονες, χάρη στην οποία αποκτώνται ισχυρά, σκληρά, διαφανή και ελαφριά υλικά μέσω της μετατροπής αεροπηκτών. Με βάση αυτά, είναι δυνατή η παραγωγή ελαφριάς θωράκισης σώματος, θωράκισης για άρματα μάχης και ανθεκτικών δομικών υλικών.

Οι επιστήμονες του Νοβοσιμπίρσκ ανακάλυψαν έναν αντιδραστήρα πλάσματος μιας νέας αρχής, χάρη στον οποίο είναι δυνατή η παραγωγή νανοσωληναρίου, ενός εξαιρετικά ισχυρού τεχνητού υλικού. Αυτό το υλικό ανακαλύφθηκε πριν από είκοσι χρόνια. Είναι μια μάζα ελαστικής συνοχής. Αποτελείται από πλέγματα που δεν φαίνονται με γυμνό μάτι. Το πάχος των τοιχωμάτων αυτών των πλέξεων είναι ένα άτομο.

Το γεγονός ότι τα άτομα φαίνεται να είναι φωλιασμένα μεταξύ τους σύμφωνα με την αρχή της «Ρωσικής κούκλας» καθιστά το νανοσωληνίσκο το πιο ανθεκτικό υλικό από όλα τα γνωστά. Όταν αυτό το υλικό προστίθεται σε σκυρόδεμα, μέταλλο και πλαστικό, η αντοχή και η ηλεκτρική αγωγιμότητά τους ενισχύονται σημαντικά. Το νανοσωληνάριο θα βοηθήσει να γίνουν τα αυτοκίνητα και τα αεροπλάνα πιο ανθεκτικά. Εάν το νέο υλικό βγει σε ευρεία παραγωγή, τότε οι δρόμοι, τα σπίτια και ο εξοπλισμός μπορούν να γίνουν πολύ ανθεκτικά. Θα είναι πολύ δύσκολο να τα καταστρέψετε. Το νανοσωληνάριο δεν έχει εισαχθεί ακόμη σε ευρεία παραγωγή λόγω του πολύ υψηλού κόστους του. Ωστόσο, οι επιστήμονες του Νοβοσιμπίρσκ κατάφεραν να μειώσουν σημαντικά το κόστος αυτού του υλικού. Τώρα το νανοσωληνάριο μπορεί να παραχθεί όχι σε κιλά, αλλά σε τόνους.

Το πιο σκληρό μέταλλο

Αυτό το μέταλλο χρησιμοποιείται στη βιομηχανία, την τήξη χάλυβα χρωμίου, νικρώμιο και ούτω καθεξής. Χρησιμοποιείται για αντιδιαβρωτικές και διακοσμητικές επιστρώσεις. Οι πέτρινοι μετεωρίτες που πέφτουν στη Γη είναι πολύ πλούσιοι σε χρώμιο.

Το πιο ανθεκτικό δέντρο

Το ξύλο είναι μιάμιση φορά ισχυρότερο από το χυτοσίδηρο και η αντοχή του σε κάμψη είναι περίπου ίση με αυτή του σιδήρου. Λόγω αυτών των ιδιοτήτων, η σημύδα σιδήρου θα μπορούσε μερικές φορές να αντικαταστήσει το μέταλλο, επειδή αυτό το ξύλο δεν υπόκειται σε διάβρωση και σήψη. Το κύτος ενός πλοίου από Iron Birch δεν χρειάζεται καν να βαφτεί· το πλοίο δεν θα καταστραφεί από τη διάβρωση και επίσης δεν φοβάται τα οξέα.

Μια σημύδα Schmidt δεν μπορεί να τρυπηθεί από μια σφαίρα, δεν μπορείτε να την κόψετε με ένα τσεκούρι. Από όλες τις σημύδες στον πλανήτη μας, η Iron Birch είναι η μακροβιότερη - ζει για τετρακόσια χρόνια. Ο βιότοπός του είναι το φυσικό καταφύγιο Kedrovaya Pad. Πρόκειται για ένα σπάνιο προστατευόμενο είδος που περιλαμβάνεται στο Κόκκινο Βιβλίο. Αν δεν υπήρχε τέτοια σπανιότητα, το εξαιρετικά δυνατό ξύλο αυτού του δέντρου θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί παντού.

Αλλά τα ψηλότερα δέντρα στον κόσμο, τα κόκκινα ξύλα, δεν είναι πολύ ανθεκτικό υλικό.

Το ισχυρότερο υλικό στο Σύμπαν

Το γραφένιο θα εγκαταλείψει σύντομα τα επιστημονικά εργαστήρια. Όλοι οι επιστήμονες στον κόσμο σήμερα μιλούν για τις μοναδικές του ιδιότητες. Έτσι, μερικά γραμμάρια υλικού θα είναι αρκετά για να καλύψουν ένα ολόκληρο γήπεδο ποδοσφαίρου. Το γραφένιο είναι πολύ εύκαμπτο και μπορεί να διπλωθεί, να λυγίσει ή να τυλιχτεί.

Πιθανοί τομείς χρήσης του: ηλιακούς συλλέκτες, κινητά τηλέφωνα, οθόνες αφής, εξαιρετικά γρήγορα τσιπ υπολογιστών.
Εγγραφείτε στο κανάλι μας στο Yandex.Zen

Εάν παρακολουθείτε τις τελευταίες εξελίξεις στον κόσμο της σύγχρονης τεχνολογίας, τότε αυτό το υλικό δεν θα είναι μεγάλη είδηση ​​για εσάς. Ωστόσο, εξετάστε με περισσότερες λεπτομέρειες τα περισσότερα ελαφρύ υλικόστον κόσμο και είναι χρήσιμο να μάθεις λίγο περισσότερες λεπτομέρειες.

Πριν από λιγότερο από ένα χρόνο, ο τίτλος του ελαφρύτερου υλικού στον κόσμο δόθηκε σε ένα υλικό που ονομάζεται αερογραφίτης. Αλλά αυτό το υλικό δεν κατάφερε να κρατήσει την παλάμη για μεγάλο χρονικό διάστημα· πρόσφατα το κατέλαβε ένα άλλο υλικό άνθρακα που ονομάζεται αερογέλη γραφενίου. Δημιουργήθηκε από μια ερευνητική ομάδα από το εργαστήριο του Τμήματος Επιστήμης και Τεχνολογίας Πολυμερών του Πανεπιστημίου Zhejiang με επικεφαλής τον καθηγητή Gao Chao, το εξαιρετικά ελαφρύ αερογέλη γραφενίου έχει πυκνότητα ελαφρώς χαμηλότερη από αυτή του αερίου ηλίου και ελαφρώς υψηλότερη από αυτή του αερίου υδρογόνου.

Τα αεροπηκτώματα, ως κατηγορία υλικών, αναπτύχθηκαν και παρήχθησαν το 1931 από τον μηχανικό και χημικό Samuel Stephens Kistler. Από τότε, επιστήμονες από διάφορους οργανισμούς ερευνούν και αναπτύσσουν τέτοια υλικά, παρά την αμφίβολη αξία τους για πρακτική χρήση. Ένα αεροτζέλ που αποτελείται από νανοσωλήνες άνθρακα πολλαπλών τοιχωμάτων, που ονομάζεται «παγωμένος καπνός» και έχει πυκνότητα 4 mg/cm3, έχασε τον τίτλο του ως το πιο ελαφρύ υλικότο 2011, το οποίο μετακινήθηκε σε ένα μεταλλικό μικροδικτυωτό υλικό με πυκνότητα 0,9 mG/cm3. Και ένα χρόνο αργότερα, ο τίτλος του ελαφρύτερου υλικού πέρασε σε ένα υλικό άνθρακα που ονομάζεται αερογραφίτης, του οποίου η πυκνότητα είναι 0,18 mg/cm3.

Ο νέος κάτοχος του τίτλου του ελαφρύτερου υλικού, το αερογέλη γραφενίου, που δημιουργήθηκε από την ομάδα του καθηγητή Chao, έχει πυκνότητα 0,16 mg/cm3. Για να δημιουργήσουν ένα τόσο ελαφρύ υλικό, οι επιστήμονες χρησιμοποίησαν ένα από τα πιο εκπληκτικά και λεπτά υλικάσήμερα - γραφένιο. Χρησιμοποιώντας την εμπειρία τους στη δημιουργία μικροσκοπικών υλικών όπως «μονοδιάστατες» ίνες γραφενίου και δισδιάστατες ταινίες γραφενίου, η ομάδα αποφάσισε να προσθέσει μια άλλη διάσταση στις δύο διαστάσεις του γραφενίου και να δημιουργήσει ένα χύμα πορώδες υλικό γραφενίου.

Αντί για τη μέθοδο κατασκευής προτύπων, η οποία χρησιμοποιεί ένα διαλυτικό υλικό και χρησιμοποιείται συνήθως για την κατασκευή διαφόρων αεροτζελών, οι Κινέζοι επιστήμονες χρησιμοποίησαν μια μέθοδο λυοφιλοποίησης. Ξήρανση με ψύξη ενός διαλύματος ψύξης που αποτελείται από υγρό πληρωτικόκαι τα σωματίδια γραφενίου, κατέστησαν δυνατή τη δημιουργία ενός πορώδους σπόγγου με βάση τον άνθρακα, το σχήμα του οποίου επαναλάμβανε σχεδόν πλήρως το δεδομένο σχήμα.

«Δεν υπάρχει ανάγκη χρήσης προτύπων· το μέγεθος και το σχήμα του εξαιρετικά ελαφρού υλικού άνθρακα που δημιουργούμε εξαρτάται μόνο από το σχήμα και το μέγεθος του δοχείου», λέει ο καθηγητής Chao. «Η ποσότητα της παραγόμενης γέλης εξαρτάται μόνο από το μέγεθος του το δοχείο, το οποίο μπορεί να έχει όγκο μετρημένο σε χιλιάδες κυβικά εκατοστά».

Το αεροτζέλ γραφενίου που προκύπτει είναι ένα εξαιρετικά ισχυρό και ελαστικό υλικό. Μπορεί να απορροφήσει οργανικά υλικά, συμπεριλαμβανομένου του λαδιού, που ζυγίζουν 900 φορές το βάρος του υψηλή ταχύτητααπορρόφηση. Ένα γραμμάριο airgel απορροφά 68,8 γραμμάρια πετρελαίου σε μόλις ένα δευτερόλεπτο, καθιστώντας το ένα ελκυστικό υλικό για χρήση ως απορροφητικό για το πετρέλαιο των ωκεανών και τα προϊόντα πετρελαίου.

Εκτός από το ότι χρησιμεύει ως απορροφητικό λάδι, το αερογέλη γραφενίου έχει δυνατότητα χρήσης σε συστήματα αποθήκευσης ενέργειας, ως καταλύτης για ορισμένες χημικές αντιδράσεις και ως πληρωτικό για πολύπλοκα σύνθετα υλικά.