Yeni grafen malzemeye mermi ile ateş edildiğinde elmastan daha sert oluyor

Araştırmacılar kalay yaprağı kadar bükülgen ve bir mermiyi durdurabilecek kadar sertlikte Diamene isimli yeni bir malzeme ürettiler.

New York Şehir Üniversitesinde Gelişmiş Bilimler Araştırma Merkezi tarafından yapılan çalışma Nature Nanotechnology’de yayınlandı.

Bir atom kalınlığındaki iki katman grafenden oluşan malzemenin darbe sonrasında oda sıcaklığında elmasa benzeyen özelliklere sahip olduğu gözlemlendi. Bu türde bir malzemenin su geçirmez koruyucu kaplamalardan ultra hafif kurşun geçirmez yeleklere kadar birçok potansiyel kullanım alanı mevcut.

Araştırma ekibinin başındaki ve ASRC’de fizik profesörü olan Elisa Riedo “Elmas sertliğine ve katılığına sahip günümüze dek üretilen en ince tabaka.” dedi. “Öncede grafit veya bir katmandan meydana gelen grafeni denemelere tabi tuttuğumuz zaman, basınç uygulardık ve oldukça yumuşak bir tabaka hissederdik. Ama grafit tabaka tam iki katman kalınlığına sahip olduğundaysa aniden malzemenin basınç altında belki elmastan bile daha sert ve katı olduğunu fark ettik.” şeklinde konuştu.

Diamene basın uygulanana kadar yumuşak ve bükülgen yapıdadır. Basınca maruz kaldığında ise sert bir yapı halinde olur. Örnek olarak; bir mermi tarafından isabet edilirse geçişine engel olacaktır. Bu çalışma ilk olarak bilgisayar simülasyonları ile hesaplanıp öngörülmüştü. Sonrasında bir atomik kuvvet mikroskobu sayesinde iki katman grafene basın uygulanıp öngörülen değerler arasında eşleşme gözlemlenmiştir.

İlginç olan şu ki; grafen-elmas geçişi ancak iki katman grafen olunca gözlemlenmiştir.

New York Şehir Üniversitesi araştırma takımının bir parçası olan Angelo Bongiorno “Grafit ve elmas, ikisi de tamamen karbon atomlarından meydana gelir fakat dizilişleri farklıdır. Bu da kendine özgü bükülgenlik, sertlik ve elektriksel iletkenlik gibi özellikleri belirler.” dedi. “Yeni tekniğimiz sayesinde grafiti ancak belirli durumlarda elmas özelliğine sahip olacak şekilde değiştirebiliyoruz.”

Grafen, 2004 senesinde grafiti tek bir atom katmanına kadar sıyırarak keşfedilmiş “mucize” malzemedir. O zamandan beri bilim insanları yenilenebilir enerjiden gece görüş lenslerine kadar birden çok kullanım alanı önerdi. Şimdi ise yelekler de bu listeye eklenmiş gözüküyor.

Kaynak:

https://www.fizikist.com/yeni-grafen-materyale-mermi-ile-ates-edildiginde-elmastan-daha-sert-oluyor