LU veiktās pasaules vieglākā materiāla pamatelementu izpētes rezultāti publicēti žurnālā “Nature Communications”

Latvijas Universitātes (LU) Ķīmiskās fizikas institūtā veiktie pētījumi par pasaulē vieglākā materiāla aerografīta pamatelementu - tetrapodu izpēti publicēti žurnālā „Nature Communications”.

Publikācijas pirmais autors ir Ķīmiskās fizikas institūta pētnieks Raimonds Meija un vēl viens no līdzautoriem ir Ķīmiskās fizikas institūta direktors asociētais profesors Donāts Erts.

Aerografīts tika radīts 2012. gadā zinātniskajos institūtos Ķīlē un Hamburgā. Tas ir melns, ļoti elastīgs, ūdeni atgrūdošs elektriskais vadītājs, turklāt vieglākais jebkad pasaulē izgudrotais materiāls. Tā blīvums (0.2 mg/cm3) ir līdz sešām reizēm mazāks par gaisu un 75 reizes mazāks kā polisterēnam. Šī  īpaši mazā blīvuma dēļ tas ir ļoti interesants materiāls tādiem pielietojumiem kā ultra viegli mašīnu akumulatori, elektriskie riteņi, mobilajās iekārtās, tāpat arī biosavienojamos medicīniskajiem pielietojumiem, gaisa filtros u.c.

Turklāt to varētu izmantot kā bruņas, lai pasargātu kosmosa objektus no mikrometeorītiem. Šajā pēdējā pielietojumā ir ļoti ieiniteresēta Itālijas Kosmosa aģentūra. Tāpat šis materiāls ir saspiežams līdz 30 reizēm no tā sākotnējā izmēra un var noturēt svaru, kas līdz 40 000 reizēm pārsniedz paša svaru.

Pateicoties aerografīta porainībai, no tā var veidot ilgnoturīgas un vieglas bruņas. Panākumu atslēga ir saistīta ar to, ka aerografīts ir trīs dimensionāls šūnveida materiāls, kas sastāv no oglekļa tetrapodien, kuri ar “kājām” ir saistīti savā starpā un veido elastīgu režģi.  Lai saprastu un paredzētu šādu materiālu mehāniskās īpašības, nepieciešams izpētīt to individuālo elementu, tetrapodu mehāniskās īpašības, kas arī tika izdarīts publicētajā (R. Meija, S. Signetti, A. Schuchardt, K. Meurisch, D. Smazna, M. Mecklenburg, K. Schulte, D. Erts, O. Lupan, B. Fiedler, N. M. Pugno, Y. K. Mishra, R. Adelung. Nanomechanics of individual aerographite tetrapods,  Nature Communications, 8, 14982 (2017)) darbā.

Šis eksperimentālais un teorētiskais pētījums tika veikts sadarbībā ar Ķīles, Hamburgas un Trentes universitātēm. Latvijas Universitātes zinātnieki bija iniciatori šiem pētījumiem un pie mums sadarbībā ar Ķīles Universitātes zinātniekiem in-situ skenējošajā elektronu mikroskopā tika veikti individuālu tetrapodu mehānisko īpašību  mērījumi.  Eksperimentālo rezultātu skaitliskā modelēšana tika  veikta Trento Universitātē Itālijā.

Rakstu var apskatīt ŠEIT.

LU Komunikācijas un inovāciju departaments

Lasīts 182 reizes Pēdējo reizi rediģēts Trešdiena, 31 maijs 2017 21:34
Mihails Gorskis

Projekta vadītājs un zinātniskais redaktors

Mājas lapa: www.kimijas-sk.lv E-pasts Šī e-pasta adrese ir aizsargāta no mēstuļu robotiem. Pārlūkprogrammai ir jābūt ieslēgtam JavaScript atbalstam, lai varētu to apskatīt.
Pieslēdzieties, lai rakstītu komentārus
Aktīvā pozīcija: Sākumlapa Ķīmijas jaunumi LU veiktās pasaules vieglākā materiāla pamatelementu izpētes rezultāti publicēti žurnālā “Nature Communications”