domingo, enero 26, 2020

El grafeno puede volverse más duro que el diamante al recibir un fuerte impacto

Imagen de Ella Maru Studio, vía IFLScience

Un equipo de científicos ha creado un nuevo material llamado diamene, que promete ser tan flexible como el papel de aluminio pero lo suficientemente fuerte como para detener una bala.

El estudio fue dirigido por el Advanced Science Research Center (ASRC) en la Universidad de la Ciudad de Nueva York (CUNY) y se publicó en Nature Nanotechnology.

El trabajo mostró cómo dos capas de grafeno (cada uno de un átomo de grosor) podían usarse para hacer un material similar al diamante a temperatura ambiente. Existen muchos usos potenciales de dicho material, desde revestimientos protectores resistentes al agua hasta armaduras resistentes a las balas ultraligeras.

«Esta es la película más delgada que se haya creado, con la rigidez y dureza del diamante», dijo Elisa Riedo, profesora de física en ASRC e investigadora principal del proyecto. «Anteriormente, cuando probamos grafito o una única capa atómica de grafeno, aplicamos presión y sentimos una película muy suave. Pero cuando la película de grafito tenía exactamente dos capas de espesor, de repente nos dimos cuenta de que el material bajo presión estaba volviéndose extremadamente duro y tan rígido como el diamante».

El diamene es suave y flexible, pero se vuelve mucho más rígido cuando se le aplica presión. Si se le dispara una bala, por ejemplo, el material evitaría su paso. Los investigadores primero teorizaron esto usando simulaciones computacionales y, luego, con un microscopio de fuerza atómica aplicaron presión al grafeno de dos capas, lo que mostró que los cálculos estaban acertados.

Curiosamente, se encontró que la transición de grafeno a diamene solo ocurre con exactamente dos capas de grafeno y no funcionó con más o menos cantidad.

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«El grafito y los diamantes están hechos completamente de carbono, pero los átomos están dispuestos de forma diferente en cada material, dándoles propiedades distintivas como dureza, flexibilidad y conducción eléctrica», dijo Angelo Bongiorno de CUNY, quien es parte del equipo de investigación. «Nuestra nueva técnica nos permite manipular el grafito para que pueda asumir las propiedades beneficiosas de un diamante en condiciones específicas».

El grafeno es el «material milagroso» descubierto por primera vez en 2004, como resultado de separar el grafito en capas individuales de átomos. Desde entonces ha habido una serie de propuestas para usos innovadores del material, con aplicaciones muy variadas; desde energía limpia hasta lentes de visión nocturna.

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El Ciudadano, vía IFLScience

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