據(jù)報(bào)道，石墨烯常被提及但很少被開(kāi)發(fā)的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)就是與其他材料相比的高強(qiáng)度。它的拉伸強(qiáng)度測(cè)量值在130Gpa，是鋼的200倍。
日前韓國(guó)科學(xué)技術(shù)高級(jí)研究院(KAIST) 的研究人員，通過(guò)在含銅和鎳的復(fù)合材料中使用石墨烯，將它的抗拉強(qiáng)度運(yùn)用到工作中來(lái)。石墨烯使銅的強(qiáng)度變?yōu)樽陨韽?qiáng)度的500倍;鎳的強(qiáng)度變?yōu)樽陨韽?qiáng)度的180倍。
這項(xiàng)工作是一個(gè)重大的突破。前期在金屬復(fù)合材料中使用石墨烯的嘗試并沒(méi)有發(fā)現(xiàn)點(diǎn)摻雜材料會(huì)導(dǎo)致強(qiáng)度增加。研究結(jié)果已發(fā)表在Nature Communications雜志上(“金屬-石墨烯納米層合復(fù)合材料中單原子層石墨烯的強(qiáng)化效應(yīng)”)。研究人員在金屬沉積的基體上用化學(xué)沉積方法(CVD)生長(zhǎng)單層的石墨烯;然后再沉積上另一層金屬，重復(fù)上述步驟，就能得到一個(gè)多層的金屬-石墨烯復(fù)合材料。
研究人員表示這項(xiàng)工作首次成功制備出金屬-石墨烯多層復(fù)合材料，開(kāi)發(fā)了石墨烯的超強(qiáng)度。
僅占總質(zhì)量0.0004%的石墨烯就能將材料強(qiáng)度提高數(shù)百倍，Seung Min Han教授在一次新聞發(fā)布會(huì)中這樣說(shuō)道。在此次成功的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，特別是利用卷對(duì)卷加工或金屬燒結(jié)加工方法開(kāi)發(fā)大規(guī)模生產(chǎn)工藝，將使得生產(chǎn)汽車和航天器用輕質(zhì)、超高強(qiáng)部件成為可能。
如果加工過(guò)程能夠復(fù)制到工業(yè)尺度，這確實(shí)是減輕汽車和飛機(jī)重量，同時(shí)提高燃料效率的可能方法。我們已經(jīng)看到了飛機(jī)的納米涂層雖然只降低2%的燃料消耗，卻每年為每家航空公司節(jié)省高達(dá)2200萬(wàn)美元。
據(jù)研究人員表示石墨烯-金屬?gòu)?fù)合材料，能夠作為核反應(yīng)堆或者其他結(jié)構(gòu)性應(yīng)用的涂層。
