Cukup banyak yang telah ditulis tentang fakta bahwa graphene akan menyelamatkan dunia, karena sifatnya yang unik dan prospek untuk digunakan secara luas di berbagai bidang. Namun pada kenyataannya, hanya ada sedikit peluang untuk melihat bukti seukuran aslinya tentang bagaimana dan mengapa kisi heksagonal begitu kuat. Peneliti di Massachusetts Institute of Technology berhasil. Mereka memperoleh graphene dalam eksperimen baru-baru ini, yang ternyata 5 persen lebih padat dan sepuluh kali lebih kuat dari logam, menunjukkan bahwa ini dimungkinkan bahkan ketika sepotong komposit lebih besar dari selembar kertas biasa.
Menggunakan model komputer presisi tinggi, para ilmuwan 3D mencetak kubus dua atom sebagai bahan spons dan kemudian melakukan tes kompresi. Dalam pengujian ini, bentuk memainkan peran yang sangat penting. Kubus itu sendiri terlihat seperti spons ungu. Strukturnya yang berpori menunjukkan luas permukaan yang besar, yang meningkatkan kekuatan sambil mempertahankan bobot yang rendah.
Mungkin yang paling menarik, kubus yang berbeda bereaksi dengan cara berbeda yang tidak terduga. Misalnya, kubus dengan dinding dan lipatan yang lebih tebal ternyata kurang tahan untuk runtuh saat lebih banyak tekanan diterapkan. Tidak seperti kubus dengan struktur yang lebih tipis, yang runtuh secara bertahap, mempertahankan bentuknya hampir sampai akhir, yang ini runtuh seketika, seperti dalam ledakan.
Para ilmuwan mengatakan ini karena dinding yang lebih tipis berubah bentuk secara bertahap, sedangkan yang lebih tebal mengakumulasi energi deformasi, yang kemudian menyebabkan keruntuhan seketika. Ini menunjukkan bahwa selain struktur material, bentuknya penting untuk memastikan kekuatannya.
“Anda dapat mengganti material dengan yang lain,” kata salah satu spesialis MIT. "Geometri adalah faktor dominan."
Dimana bisa diterapkan? Anda dapat melapisi polimer atau partikel logam dengan graphene dan kemudian melepaskan bahan dasarnya setelah pengawetan thermo-force. Akibatnya, struktur graphene yang ringan dan kuat tetap ada. Para peneliti percaya bahan tersebut dapat digunakan dalam konstruksi jembatan beton, dalam sistem penyaringan air, atau peralatan perawatan kimia.
Sergey Lukavsky