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石墨烯科学家称石墨烯承受子弹冲击的性能胜

发布时间:2019-04-10 22:44:26

科学家称石墨烯承受子弹冲击的性能胜过防弹衣材料

作者:常丽君 来源:科技

石墨烯可作防弹衣材料

科技讯 十年前,人们首次分离出了世界薄、强的材料石墨烯,对它进行了上百种用途的实验,包括电池、夜视镜、医学扫描设备、光探测器甚至避孕套。直到今天,这种材料仍不断带给我们惊喜。在近出版的《自然》和《科学》杂志上,英国和美国科学家分别发表新论文,一篇指出石墨烯虽然不透水,却能让质子通过青储机
,因此有可能用在燃料电池里作超薄滤膜;另一篇称石墨烯承受子弹冲击的性能胜过钢铁和防弹衣材料。

据自然站近道,因发明石墨烯实验获得2010年诺贝尔物理学奖的英国曼彻斯特大学材料科学家安德烈盖姆说,质子通过石墨烯的能力显示,石墨烯可以作为把氢气从空气中分离的滤,有助于从燃料电池的氢里获取电量。他们的论文发表在《自然》杂志上。石墨烯可以作质子过滤膜。

燃料电池能把氢气分解为质子和电子,从而把存储在氢中的化学能转化为电力:电子沿外部电线形成电流,质子则通过电池内部的膜流动。目前电池中的膜,如商用纳菲薄膜(Nafion)约10微米厚,仍不能完全防止氢泄露,也让质子无法顺畅流动,减损了电力。如有一种超强超薄滤膜,就能一下解决这两个问题。盖姆说,这正是石墨烯的优势。

但有燃料电池专家指出,这项研究还在理论论证阶段,能否立即应用还要小心谨慎。此外还要考虑怎样生产出足够纯净、大片的石墨烯层,成本和寿命等因素。

盖姆小组用石墨烯膜从水中过滤了纯净氢气。盖姆说,这种技术还可能从空气中分离氢气,这还属于推测,不过在发表论文之前,它还在科幻阶段。去年,研究人员证明了一种堆叠的石墨烯氧化膜能产生微小通道,从二氧化碳或氮气中过滤氢气。

《科学》杂志上的论文称,石墨烯有望用作防弹衣材料。通过用金刚石探针检测它的单层抵抗力,人们已知石墨烯属于世界上强的材料。近,美国科学家首次用一种硅石球来射击石墨烯星力客服
,检验它承受冲击的能量。他们发现,石墨烯层能在破碎之前迅速分散冲击力,中断通过材料的外展波。论文合着者、美国莱斯大学的埃德温托马斯说,这种效应的上限是声音在材料中传播的速度,在坚硬轻质的石墨烯中,声速为22千米/秒,而在空气中是332米/秒。以石墨烯层为基础的复合材料及其他轻质高强材料有望成为一种很有前景的盔甲系统。

英国国家石墨烯研究所商业主管詹姆斯贝克指出,在所有实验中,工业合作者关心的是制造:石墨烯层或含石墨烯的复合材料能否大规模制造,并使产品有过硬的质量和可靠的标准油锯价格
。(常丽君)

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