(Phys.org) —Immagino che se alcuni sono buoni, più deve essere migliore, i ricercatori hanno cercato di confezionare più grafene, un supermateriale, in compositi strutturali. La ricerca collaborativa condotta dagli ingegneri dei materiali dell'Università del Nebraska-Lincoln ha scoperto che, in questo caso, meno è di più.

Il gruppo, guidato da Yuris Dzenis, McBroom professore di ingegneria meccanica e dei materiali e membro del Nebraska Center for Materials and Nanoscience dell'UNL, appreso che l'utilizzo di una piccola quantità di ossido di grafene come stampo migliora i nanomateriali di carbonio che, a sua volta, promette di migliorare i materiali compositi. I compositi sono utilizzati in tutto, dagli aeroplani alle biciclette e alle mazze da golf.

Il grafene è uno strato di carbonio spesso un atomo con una struttura cristallina che lo rende eccezionalmente forte e un eccellente conduttore di calore ed elettrico. È stato oggetto di una ricerca che gli è valsa il Premio Nobel per la Fisica 2010.

Gli ingegneri dell'UNL hanno collaborato con ricercatori della Northwestern University e Materials and Electrochemical Research Corp. di Tucson, Arizona, su questo studio. Il team UNL ha sviluppato un processo per incorporare nanoparticelle di ossido di grafene come modello per guidare la formazione e l'orientamento delle nanofibre di carbonio continue, che dovrebbe migliorare le proprietà della fibra. Questo processo comporta lo stropicciamento del grafene, come accartocciare un foglio di carta, in un modo che migliora il grafene come agente di modellazione e orientamento. Sono necessarie solo piccole quantità di nanoparticelle di grafene accartocciate. Un gruppo guidato dal chimico SonBinh Nguyen della Northwestern ha sintetizzato l'ossido di grafene.

"Molte persone stanno cercando di mettere quanto più grafene possibile nelle fibre, "Dzenis ha detto, aggiungendo che è difficile da fare. "Ma abbiamo fatto la cosa non convenzionale:abbiamo usato quantità molto piccole seguite dalla carbonizzazione".

La struttura in nanofibra di carbonio risultante ha un orientamento simile alle fibre con una resistenza migliorata dimostrata e altre proprietà, disse Dzenis. Lui e i suoi colleghi stanno ora testando le loro nanofibre a base di grafene per queste proprietà migliorate e per migliorare la tecnica.

Il metodo è promettente, Egli ha detto. Potrebbe ridurre significativamente il costo della produzione di compositi perché richiede solo piccole quantità di costose nanoparticelle e utilizza un processo di produzione di nanofibre poco costoso, che è stato sviluppato presso UNL.

"Tutto questo ha il potenziale per alte prestazioni ma, allo stesso tempo, nanofibre di carbonio a basso costo, " Disse Dzenis.

Il team ha riportato i suoi risultati nel numero del 10 dicembre di Materiali funzionali avanzati .