Адаптировав старый фокус, веками используемый кондитерами и кузнецами, команда исследователей из Массачусетского государственного института нашла эффективный способ производства композитов, содержащих сотни наномерных слоев, охватывающих всю ширину материала.
Открытие может привести к новым возможностям в дизайне композитов для оптических устройств, электронных систем и высокотехнологичных материалов. Ученые давно стараются использовать прочность графена и углеродных нанотрубок, говорится в статье phys.org. Но проблема заключается в склонности таких элементов собираться вместе, что не позволяет равномерно распределить их по всей поверхности материала. Прорыв команды МТИ, описанный в статье журнала Science, заключается в получении способа создавать большое количество слоев с упорядоченной структурой без необходимости, которые не нужно укладывать по отдельности.
Процесс сложнее, чем кажется из названия, но в его основе лежит методика, схожая с той, которую использовали для производства прочных стальных мечей или слоеного теста. Слой материала раскладывается на плоской поверхности. Затем он складывается вдвое и раскатывается. После процедура повторяется несколько раз, дублируя число слоев в каждом цикле. Всего 20 простых складываний доведут их число до миллиона.
Процесс несколько отличается на наномерном уровне. Вместо складывания материала команда, состоящая из профессора Майкла Странно и еще 11 человек, резала на четверти блок, состоящий из чередующихся слоев графена и композита. Потом детали ставились одна на другую. Результат был тот же, что и в стандартном способе – равномерные слои, встроенные в матрицу материала.
Исследователи также нашли способ создавать структурированные волокна из графена. Технология имеет потенциал в производстве пряжи и ткани со встроенными электронными функциями.