MITは鋼鉄の10倍の強度を持ち、重量はわずか20分の1の新しい3Dグラフェン素材を開発しました

アンタークティックベアは2017年1月10日、アメリカの有名大学マサチューセッツ工科大学（MIT）の研究チームが最近、2Dグラフェンシートを原料として3Dグラフェン構造を生成する新しい方法を発見したと報じた。その強度は鋼鉄の10倍だが、密度は鋼鉄のわずか20分の1に過ぎない。同時に、この構造を3Dプリントで再現・テストし、他の素材でもこの構造が機能する可能性があるとしている。

MITチームによると、この新しい3Dグラフェン素材は、グラフェンシート（厚さ1原子の準2D構造）を高温で圧縮することで作られており、非常に強度が高いのは主に、その原子構成がサンゴに似た多孔質構造になっているためだという（上図参照）。コンピューターシミュレーションにより、このような構造は非常に強固であることがわかり、モデルの 1 つは上記のレベル (鋼鉄の 10 倍の強度と密度のわずか 1/20) に達しました。次に、これらの構造の一部をプラスチックで 3D プリントし ( Stratasys の VeroMagenta と Object 500を使用)、圧縮テストと引張テストを実施しました。

「2Dレベルでは、グラフェンは確かに現在入手可能な最も強力な材料です。しかし、グラフェンは薄すぎるため、3D構造に形成できない場合は、自動車産業や建設産業などの実際の用途に適用することは困難です」と、この研究を率いたMITの土木環境工学教授、マーカス・ビューラー氏は述べた。「しかし、今回発見したこの新しい構造は、この問題を解決すると期待されています。」

注目すべきは、原料としてグラフェンを使用せず、代わりに通常の材料（プラスチックなど）を使用した場合でも、この構造の強度は通常の構造よりもはるかに高いということです。そのため、実際には他の多くの分野でも使用できます。たとえば、橋の建設に使用すると、強度を確保しながら橋を大幅に軽量化できます。

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MITニュースより翻訳

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