МИР
Аэрографит претендует на звание самого лёгкого материала в мире
Баку, 19 июля (АЗЕРТАДЖ). Немецкие учёные создали самый лёгкий материал, поставив очередной мировой рекорд. Безусловный лидер в своей области, аэрографит, получен командой исследователей из технического университета Гамбурга и Кильского университета Кристиана-Альбрехтса. Инновационный материал на 99,99% состоит из воздуха. Оставшееся пространство заполняет трёхмерная сеть пористых углеродных трубок, вырастающих друг из друга.
Аэрографит — это черный, непрозрачный, чрезвычайно стабильный, пластичный материал, плотностью менее 0,2 мг/см3. Даже если его сжать в 1000 раз, то он снова приобретёт первоначальную форму без каких-либо повреждений, более того, упрочит свою структуру, уверяют исследователи. "Наша работа вызвала множество дискуссий в научном сообществе, — рассказывает один из авторов работы Маттиас Мекленбург. – Как и предыдущий рекордсмен, никелевая микрорешётка, наш материал состоит из трубок. Однако атомная масса углерода значительно ниже, чем у никеля".
"Выращивание аэрографита – это завораживающий процесс, который напоминает разрастание сетей из стеблей плюща вокруг дерева", — поясняет соавтор исследования Арним Шухард. В роли "дерева" выступает матрица из порошка оксида цинка. При нагревании до 900°С он переходит в кристаллическую форму.
На втором этапе таблетки из оксида цинка помещали в реактор, разогретый до 760 °С. Образец обдувал поток газа, обогащённого углеродом. После такой обработки таблетка покрывалась слоем графита толщиной всего в несколько атомов. Одновременно в систему вводился водород, который реагировал с оксидом цинка с выделением водяного пара и газообразного цинка. В итоге оставалась только тончайшая графитовая сеть из пористых трубок.
"Чем быстрее образуется цинк, тем более пористую структуру графита мы получаем", — заключает доктор Мекленбург. Такая технология позволяет на всех этапах контролировать процесс и получать материал разной формы и размера (вплоть до нескольких кубических сантиметров). Аэрографит обладает высокой электропроводностью и химической устойчивостью. Исследователи предполагают, что новый материал может с большим успехом быть использован, например, в литиево-ионных батареях. В этом случае он поможет значительно снизить их вес, а значит, решить одну из проблем, ограничивающих массовое распространение электромобилей и электрических велосипедов.