In un nuovo studio computazionale pubblicato su Diario dei Minerali, Società di metalli e materiali , I ricercatori di ingegneria dell'Università dell'Arkansas hanno scoperto che i nanocompositi composti da strati di nichel e grafene, un nuovo materiale promettente per dispositivi elettronici flessibili, possono essere regolati per una resistenza alla frattura ottimale manipolando la disposizione strutturale dei fogli di grafene.

Lo studio è stato condotto da Scott Muller, studente laureato in ingegneria meccanica, e Arun Nair, professore assistente di ingegneria meccanica.

Scoperto nel 2004, il grafene è uno dei più forti, materiali più leggeri e conduttivi conosciuti. È 100 volte più resistente dell'acciaio. Quando incorporato in una matrice metallica, queste proprietà possono portare a materiali più resistenti e tuttavia più leggeri, come quelli usati sulle automobili.

Quando combinato con un metallo come il nichel, Le proprietà meccaniche superiori del grafene lo rendono un ottimo candidato per un materiale in fibra nanocomposita da utilizzare in dispositivi elettronici flessibili e altre tecnologie. Il nichel è spesso usato nella ricerca sui nanocompositi metallo-grafene perché il grafene aderisce fortemente alla sua superficie.

Muller e Nair hanno simulato un foglio di grafene incorporato in una matrice di nichel. È stata creata una crepa nella matrice di nichel, e poi hanno testato diverse distanze tra il grafene e la fessura. Quando la distanza tra il grafene e la fessura era grande, il nanocomposito si è dimostrato più resistente alla deformazione. Hanno anche scoperto che il grafene agiva come un'efficace barriera alle deformazioni nel metallo, assicurando che il guasto in una parte del metallo non si riporti oltre il foglio di grafene.