Графен — это двумерная аллотропная модификация углерода. В последнее время очень много говорится о его физических свойствах (лист графена площадью 1 кв. метр и толщиной в 1 молекулу может удерживать предмет массой 4 кг).
Специалисты массачусетского технологического университета опубликовали тесты, согласно которым 3D-структура из материала наподобие графена может оказаться на 5% плотнее стали и в 10 раз ее прочнее.
Объемная модель материала наподобие графена представляет собой шестиугольник с губчатой структурой. Специалисты напечатали на 3D-принтере пластиковые кубы имитирующие такую структуру и подвергли их тесту на сжатие. Самым важным критерием являлась форма образца.
Самое интересное, что разные модели отреагировали на давление совершенно по-разному: куб с более толстыми стенками оказался менее стабилен и практически сразу после начала применения давления взорвался. А куб с более тонкой структурой разрушался постепенно, материал сохранял свою форму практически до конца эксперимента.
Так происходит потому, что из-за более тонких стенок структура деформируется постепенно, тогда, как разрушение более толстых стенок приводит к моментальному освобождению энергии деформации.
Таким образом важную роль играет не только используемый материал, но и его форма, то есть материал можно заменить, потому что именно геометрия является доминирующим фактором.
Ученые считают, что в скором времени объемные структуры из материала наподобие графена можно будет использовать в строительстве мостов, фильтрационных станций для воды или для химической обработки.