Графен позволит коже роботов стать самовосстанавливающейся
Графен — лист атомов чистого углерода — на данный момент считается самым прочным материалом в мире. Он страно узок — в миллион раз уже бумаги. Его толщина так мелка, что он рассматривается в качестве двухмерного материала.
Не обращая внимания на собственную большую цену, графен, благодаря своим разнообразию и уникальным свойствам вероятных сфер его применения, весьма скоро стал самым перспективным из современных наноматериалов.
В опубликованной научным изданием Open Physics статье индийскими учеными из Хайдарабада рассматриваются феноменальные особенности самовосстановления графена, каковые смогут оказать помощь в создании эластичных сенсоров, имитирующих свойство к самозаживлению людской кожи. Ранее уже рассматривались возможности применения графена в изготовлении неестественной кожи для медицинского применения.
Кожа известна собственной немыслимой свойством к самовосстановлению, но до сих пор воспроизведение этого феномена с применением неестественных материалов представлялось фактически недостижимым. Неестественная кожа современных роботов очень подвержена трещинам и разрывам.
Разглядываемое изучение предлагает новое ответ, при котором субнаносенсор на базе графена употребляется чтобы «заживить» трещину в неестественной коже не только в самом начале ее образования, но и тогда, в то время, когда уже показался разрыв. Эта разработка может отыскать себе использование в электронике нового поколения.
Ведущий создатель статьи врач Свати Гхош Ачария (Swati Ghosh Acharyya) отмечает:
«Мы желали изучить способности к самовосстановлению как неповрежденного, так и поврежденного одинарного слоя графена и их использование в субнаносенсорах, [предназначенных] для затягивания трещин с применением симуляции молекулярной динамики.
Мы появились в состоянии задокументировать самовосстановление трещин в графене при комнатной температуре без действия каких-либо внешних стимулов».
Оказалось, что самовосстановление происходит по обстоятельству спонтанной рекомбинации связей. Эта свойство ограничена шириной разрыва.
Ученые изучили одинарный слой графена с изначально находившимися трещинами дефектами — и многочисленными пустотами в разных местах страницы. Что весьма интересно — когда заканчивается действие нагрузки, графен начинал «залечиваться», и процесс самовосстановления длился независимо от природы недостатков графенового страницы.
Не имела значения кроме этого и протяженность трещин. Все они «залечились», продемонстрировав, что критическая ширина разрыва — 0,3–0,5 нанометра. Данный показатель был однообразным и для изначального целого страницы графена, и для того, что содержал повреждения.
Симуляция самовосстановления в неестественной коже возможно использована во множестве сфер — а также в сенсорах, мобильных девайсах и ультраконденсаторах.