基尔大学
所谓的航空材料“航空石墨烯”看起来像黑色泡沫，但由99
9%的空气，可以承受极高的负载
信用:朱莉娅·希克曼，Uni Kiel 基尔领导的一个国际研究小组开发了一种产生可控电爆炸的新方法
理论上，只需要450克这种材料就能举起一头大象:“Aerographene”将这种能力归功于其纳米级别的独特结构
从视觉上看，它类似于黑色泡沫，实际上是由基于石墨烯的精细结构管状网络组成，具有许多空腔
这使得它极其稳定，导电，几乎和空气一样轻
由基尔大学(CAU)的材料科学家领导的一个国际研究小组现在已经朝着实际应用迈出了一大步
他们已经成功地在极短的时间内反复加热和冷却气象仪和里面的空气到非常高的温度
这使得极其强大的泵，压缩空气应用或消毒空气过滤器在微型
这篇文章作为封面故事出现在著名的科学杂志《今日材料》上
“当我们第一次引入这些材料时，它们是迄今为止世界上最轻的一类材料，密度仅为0
每立方厘米2毫克
因为那实际上是空气，我们称之为‘航空材料’。”雷纳·阿德隆回忆道
CAU的功能纳米材料教授与汉堡理工大学的同事一起开发了这些材料，并于2012年首次展示
航空材料的迷人特性引起了全世界的兴趣，并从那时起得到深入研究，例如在欧洲的主要研究项目“石墨烯旗舰”中
" 这项新研究为航空材料如何从基础研究走向应用做出了贡献
基尔的材料科学家与德累斯顿技术大学、南丹麦大学、特伦托大学、伦敦玛丽女王大学的同事一起，发现了进一步的特性，使气动、机器人或空气过滤技术得以创新
该模型展示了细丝状的内部结构，这是一个石墨烯管的网络，使得航空石墨烯如此轻便和导电
信用:朱莉娅·希克曼，Uni Kiel “空气石墨烯”可以很快加热和冷却 “在我们的实验中，我们发现由石墨烯和其他导电纳米材料制成的航空材料，由于密度低，可以以每毫秒数百度的速度极快地电加热，”博士解释说
来自CAU的法比安·修tt，他和博士一起领导并进行实验
弗洛里安·拉希
为此，材料科学家们使用了“航空石墨烯”航空材料，它仅由几层碳原子和99
9%空气
当被加热时，包含在材料内部的空气也会被迅速加热并膨胀
在非常快速加热的情况下，体积膨胀，人们说是“爆炸”
“这意味着我们现在能够使用航空石墨烯来启动不需要化学反应的小型可控和可重复的爆炸，”修tt总结了他们的发现
这是因为，空气石墨烯加热的速度几乎与加热速度一样快，一旦电源关闭，它就会再次冷却
“由于热容量极低，它几乎不能储存任何热量
通过它的网络结构，它非常迅速地将其释放回空气中，”tt继续说道
这种材料的快速加热和冷却使研究人员能够每秒钟一个接一个地启动几次爆炸
阿德隆解释说:“这让我们只需按下一个按钮就能获得非常强大的压缩空气，而不需要压缩机和气体供应。”
材料已经经受住了超过100，000次循环——专利正在申请中 由CAU材料科学家领导的一个研究小组现在发现，例如，通过加热材料时产生的一股气流，几毫克的航空石墨烯(在图中压力缸的底部)足以举起2公斤的重量
信用:弗洛里安·拉希 科学家们利用这一效应开发了可以专门调节的新型泵，以及微型高性能致动器
“如果你把航空材料放在一个压力缸里，用电加热它，产生的气流可以有针对性地上下移动物体，每秒钟移动几次，”拉希解释说，他最近完成了关于这个主题的博士论文
在他们的实验中，两位第一作者，许tt和拉希，能够证明即使是少量的重很多倍的航空石墨烯物体也可以被移动
例如，10毫克的航空石墨烯足以在几毫秒内举起两公斤的重量
因此，用航空石墨烯开发的致动器具有高功率密度，同时保持大的体积变化
“与化学反应相反，这些小的电爆炸可以非常精确地控制，而且非常干净
通过改变电流供应的持续时间和强度，我们可以精确控制气流的频率和强度，”拉希说
由于航空材料具有极高的导电性，因此它们只需要少量的电力
在基尔进行的实验中，这种材料迄今为止已经经受住了100，000次循环，并且已经申请了专利
也可用作自清洁空气过滤器，防止细菌滋生 作为应用的一个例子，阿德隆的研究小组目前正在与德国航空供应商汉莎技术公司合作，开发基于航空石墨烯的新型空气过滤材料和系统，并由石墨烯旗舰公司提供资金
“气流可以被很好地引导通过材料的开放网络结构，并且可以在短时间内被强烈加热
例如，通过这种方式，细菌和病毒可以从空气中过滤出来并被杀死。”
“这将使这些过滤系统能够自我清洁，并且在未来无需昂贵的维护即可工作
"
来源：由phyica.com整理转载自PH，转载请保留出处和链接！
