(PhysOrg.com) -- Se possiedi un dispositivo meccanico realizzato con il materiale più resistente conosciuto dall'umanità, non vorresti sapere in quali circostanze potrebbe fallire?

Così ha fatto Chris Marianetti, un assistente professore presso il Dipartimento di Fisica Applicata e Matematica Applicata della Columbia Engineering.

Marianetti, la cui ricerca si concentra sulla modellazione del comportamento dei materiali su scala atomica, era interessato alle proprietà del grafene, un foglio di carbonio dello spessore di un atomo con una miriade di applicazioni high-tech tra cui computer più piccoli e batterie di maggiore durata.

Il grafene è stato nelle notizie di recente. Questo autunno, due scienziati britannici hanno vinto il premio Nobel per la fisica per le loro ricerche sul materiale. Nel 2008, gli esperimenti presso la Fu Foundation School of Engineering and Applied Science hanno stabilito che il grafene puro è il materiale più forte conosciuto dall'umanità.

James Hone, professore associato di ingegneria meccanica, all'epoca lo descrisse come 200 volte più resistente dell'acciaio strutturale, notando che ci vorrebbe un elefante per sfondare un foglio di grafene dello spessore di un involucro di plastica. tesoro, insieme a Jeffrey Kysar, professore associato di ingegneria meccanica, facevano parte del team di quattro persone che ha dimostrato l'impareggiabile forza del grafene.

Basandosi su quella ricerca innovativa, Marianetti ha iniziato a esplorare come e perché il grafene si rompe. La sua ricerca mostra che quando il grafene è sottoposto a sollecitazioni uguali in tutte le direzioni, si trasforma in una nuova struttura meccanicamente instabile. La disposizione a nido d'ape degli atomi di carbonio è spinta verso anelli esagonali isolati, un nuovo cristallo strutturalmente più debole. Gli scienziati SEAS sperano di sfruttare il lavoro degli altri, continuando a far progredire la comprensione di questo super materiale.

La ricerca è stata finanziata dalla National Science Foundation e sarà pubblicata sulla rivista Lettere di revisione fisica .

“Questo è eccitante su molti livelli diversi, “dice Marianetti. “Con la nanotecnologia che diventa sempre più onnipresente, comprendere la natura del comportamento meccanico in sistemi come il grafene è di grande importanza. Pensiamo che la deformazione possa essere un mezzo per progettare le proprietà del grafene, e quindi comprenderne i limiti è fondamentale”.

Marianetti ha ricevuto il suo B.S. e M.S. diplomi presso la Ohio State University e il suo dottorato di ricerca. in scienza e ingegneria dei materiali al MIT. Prima di entrare a far parte della facoltà alla Columbia, ha svolto attività di ricerca post-dottorato nel dipartimento di fisica della Rutgers University e nella divisione di chimica dei materiali del Lawrence Livermore National Laboratory.