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#46 Estructuras 3D de grafeno: 10 veces más resistentes que el acero, pero mucho más ligeras (ING)

Fernando_x — Mon, 09 Jan 2017 12:39:06 +0000

#32 Si, lento mas que difícil. Pero en ese caso, usar siempre agua desionizada, u obtendrás grafeno con un montón de resíduos.

» autor: Fernando_x

#45 Estructuras 3D de grafeno: 10 veces más resistentes que el acero, pero mucho más ligeras (ING)

jm22381 — Sat, 07 Jan 2017 20:04:55 +0000

#26 En el vídeo puedes ver que se hizo el modelo simulado teórico... y se compara con el modelo real (a partir de 0:35) -> www.youtube.com/watch?v=VIcZdc42F0g

» autor: jm22381

#44 Estructuras 3D de grafeno: 10 veces más resistentes que el acero, pero mucho más ligeras (ING)

--520660-- — Sat, 07 Jan 2017 18:10:00 +0000

#26
La traducción revisada:

《Investigadores Diseñan uno de los Materiales más Fuertes y Ligeros Conocidos.》

Las formas 3-D porosas de grafeno desarrolladas en el MIT pueden ser 10 veces más fuertes que el acero, pero mucho más ligeras.

David L. Chandler | Oficina de noticias del MIT. 6 de enero de 2017

Un equipo de investigadores del MIT ha diseñado uno de los materiales más ligeros y fuertes conocidos, mediante la compresión y fusión de escamas de grafeno, una forma bidimensional de carbono. El nuevo material, una configuración de tipo esponja con una densidad de sólo el 5 % de la del acero, puede tener una fuerza 10 veces mayor.
En su forma bidimensional, se cree que el grafeno es el más fuerte de todos los materiales conocidos. Pero los investigadores hasta ahora han tenido dificultades para traducir esa fuerza bidimensional en materiales tridimensionales útiles.

■ Los nuevos hallazgos demuestran que el aspecto crucial de las nuevas formas 3D tiene más que ver con su configuración geométrica inusual que con el propio material, lo que sugiere que similares propiedades podrían obtenerse a partir de gran variedad de materiales mediante la creación de diseños geométricos de similares características.

Los resultados se publican en la revista Science Advances (avances científicos), en un artículo de Markus Buehler, el jefe del Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental (CEE) y el Profesor McAfee de Ingeniería del MIT; Zhao Qin, científico de la CEE; Gang Seob Jung, un estudiante graduado; Y Min Jeong Kang, un recién graduado en ing. mec. en 2016.

Otros grupos habían sugerido la posibilidad de tales estructuras ligeras, pero los experimentos de laboratorio hasta ahora no habían logrado coincidir con las predicciones, con algunos resultados varios órdenes de magnitud menos fuertes de lo esperado.
El equipo del MIT decidió resolver el misterio analizando el comportamiento del material hasta el nivel de los átomos individuales dentro de la estructura. Fueron capaces de producir un marco matemático que se ajusta muy de cerca a las observaciones experimentales.

Los materiales bidimensionales --básicamente películas planas de sólo un átomo de espesor, pero que pueden ser indefinidamente grandes en las otras dimensiones-- tienen una fuerza excepcional, así como propiedades eléctricas únicas. Pero debido a su extraordinaria delgadez, "no son muy útiles para fabricar materiales tridimensionales que puedan utilizarse en vehículos, edificios o dispositivos", dice Buehler. "Lo que hemos hecho es realizar el deseo de traducir estos materiales 2-D en estructuras tridimensionales".

El equipo fue capaz de comprimir pequeñas escamas de grafeno utilizando una combinación de calor y presión. Este proceso produjo una estructura fuerte y estable, cuya forma se asemeja a la de algunos corales y criaturas microscópicas llamadas diatomeas. Estas formas, que tienen una superficie enorme en proporción a su volumen, resultaron ser notablemente fuertes.
"Una vez que creamos estas estructuras tridimensionales, queríamos ver cuál es el límite --cuál es el material más fuerte posible que podemos producir--", dice Qin. Para ello, crearon una variedad de modelos 3-D y luego los sometieron a varias pruebas.
En simulaciones computacionales, que imitan las condiciones de carga en las pruebas de tracción y compresión realizadas en una máquina de carga por tracción, "una de nuestras muestras tiene 5 % de la densidad de acero, pero 10 veces su resistencia", dice Qin.
Buehler dice que lo que ocurre con su material de grafeno 3-D, que se compone de superficies curvas bajo deformación, se parece a lo que sucedería con las hojas de papel. El papel tiene poca fuerza a lo largo de su longitud y anchura, y puede ser fácilmente arrugado. Pero cuando se le dan ciertas formas, por ejemplo enrollado en tubo, de repente la fuerza a lo largo de la longitud del tubo es mucho mayor y puede soportar un peso sustancial.
De forma similar, la disposición geométrica de los copos de grafeno después del tratamiento forma naturalmente una configuración muy fuerte.

Las nuevas configuraciones se han realizado en el laboratorio utilizando una impresora 3-D de alta resolución y multimaterial. Fueron probadas mecánicamente por sus propiedades de tracción y compresión, y su respuesta mecánica bajo carga fue simulada usando los modelos teóricos del equipo. Los resultados de los experimentos y simulaciones coincidieron con precisión.

■ Los nuevos resultados más precisos, basados en el modelado computacional atomístico del equipo del MIT, excluyeron la posibilidad propuesta anteriormente por otros equipos: que podría ser posible hacer que las estructuras de grafeno tridimensionales fueran tan livianas que en realidad serían más ligeras que el aire, Y podría ser utilizado como un reemplazo duradero para el helio en aeronaves.
El trabajo actual muestra, sin embargo, que a densidades tan bajas, el material no tendría suficiente resistencia y se colapsaría por la presión de aire circundante.
Pero muchas otras posibles aplicaciones del material podrían ser factibles, dicen los investigadores, para usos que requieren una combinación de fuerza extrema y peso ligero.

"Puede usar el material de grafeno real o usar la geometría que descubrimos con otros materiales, como polímeros o metales", dice Buehler, para obtener ventajas similares de fuerza combinadas con ventajas en costos, métodos de procesamiento u otras propiedades de materiales (como transparencia o conductividad eléctrica).
"Puedes reemplazar el material mismo con cualquier cosa", dice Buehler. "La geometría es el factor dominante. Es algo que tiene el potencial de transferirse a muchas cosas".

Las formas geométricas inusuales que el grafeno forma naturalmente bajo calor y presión parecen algo como una bola de Nerf --redonda, pero llena de agujeros--. Estas formas, conocidas como giroides, son tan complejas que "realmente hacerlas usando métodos de fabricación convencionales es probablemente imposible", dice Buehler.
El equipo utilizó modelos 3-D de la estructura, ampliados a miles de veces su tamaño natural, para fines de pruebas.

Para la síntesis real, los investigadores dicen que una posibilidad es usar las partículas de polímero o metal como plantillas, cubrirlas con grafeno por depósito de vapor químico antes de tratamientos térmicos y de presión, y luego quitar química o físicamente las fases de polímero o metal para dejar grafeno 3-D en forma de giroides.
Para ello, el modelo computacional dado en el presente estudio proporciona una guía para evaluar la calidad mecánica de la producción de síntesis.

■ La misma geometría podría incluso aplicarse a materiales estructurales a gran escala, sugieren. Por ejemplo, el hormigón para una estructura tal como un puente podría hacerse con esta geometría porosa, proporcionando una resistencia comparable con una fracción del peso.
Este enfoque tendría el beneficio adicional de proporcionar un buen aislamiento debido a la gran cantidad de aire atrapado en su interior.

Debido a que la matriz está plagada de poros muy pequeños, también podría encontrar aplicación en algunos sistemas de filtración, ya sea para el tratamiento de agua o químicos.
Las descripciones matemáticas derivadas por este grupo podrían facilitar el desarrollo de una variedad de aplicaciones, dicen los investigadores.
"Este es un estudio inspirador sobre la mecánica del montaje del grafeno en 3-D", dice Huajian Gao, profesor de ingeniería de la Universidad de Brown, que no participó en este trabajo. "La combinación de modelado computacional con experimentos basados en la impresión en 3-D utilizados en este documento es un nuevo enfoque poderoso en la investigación de ingeniería.
■ Es impresionante ver que las leyes de escalado originalmente derivadas de las simulaciones a nanoescala resurgen en experimentos macroscópicos bajo la ayuda de la impresión tridimensional", dice.
Este trabajo, dice Gao, "muestra una dirección prometedora de traer la fuerza de los materiales 2-D y el poder del diseño de la arquitectura material".

La investigación fue apoyada por la Oficina de Investigación Naval de la Marina de los EEUU, la Iniciativa de Investigación Universitaria Multidisciplinaria del Depto. de Defensa de EEUU, y BASF-Centro de Norteamérica para la Investigación de Materiales Avanzados.

RELACIONADO
Markus Buehler
Laboratorio de Mecánica Atómica y Molecular
Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental
Escuela de Ingeniería

Markus Buehler galardonado con el Premio Feynman al Instituto Foresight por los avances de la nanotecnología

Markus Buehler nombrado jefe del Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental

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» autor: --520660--

#43 Estructuras 3D de grafeno: 10 veces más resistentes que el acero, pero mucho más ligeras (ING)

--520660-- — Sat, 07 Jan 2017 17:56:47 +0000

#26. Sí, habla de pruebas de tensión/compresión en simulador con muchas tramas diferentes, con una de las cuales consiguieron esas cifras.
También hablan de que lo importante realmente es la manera en que transfieren la fortaleza del 2D a la estructura 3D en sí y lo bien que predicen el comportamiento, ajustado a previsiones teóricas (no como hasta ahora otros grupos de investigación), y que podría ser utilizada para fabricar, aprovechando sus propiedades, con otros materiales diferentes, polímeros o metales.
Ponen el ejemplo curioso del hormigón para estructuras más resistentes y mucho más ligeras y porosas.

Aquí la traducción del articulo del Google Translator (sorprendentemente buena para ser lenguaje técnico):
translate.googleusercontent.com/translate_c?depth=3&nv=1&rurl=

» autor: --520660--

#42 Estructuras 3D de grafeno: 10 veces más resistentes que el acero, pero mucho más ligeras (ING)

BarbaNegra — Sat, 07 Jan 2017 15:38:32 +0000

#37 Y el truco ? donde está el truco del que hablabas ?

Será que es admin.

» autor: BarbaNegra

#41 Estructuras 3D de grafeno: 10 veces más resistentes que el acero, pero mucho más ligeras (ING)

cruzado1208 — Sat, 07 Jan 2017 13:28:38 +0000

El grafeno vuelve a meneame ,vuelve a casa vuelve por navidad

» autor: cruzado1208

#40 Estructuras 3D de grafeno: 10 veces más resistentes que el acero, pero mucho más ligeras (ING)

--533925-- — Sat, 07 Jan 2017 12:31:48 +0000

#15 y añadele un tardígrado y tienes el top de los topes

» autor: --533925--

#39 Estructuras 3D de grafeno: 10 veces más resistentes que el acero, pero mucho más ligeras (ING)

--57734-- — Sat, 07 Jan 2017 12:24:24 +0000

¿Cuantos años llevamos ya con lo del grafeno?

» autor: --57734--

#38 Estructuras 3D de grafeno: 10 veces más resistentes que el acero, pero mucho más ligeras (ING)

--510989-- — Sat, 07 Jan 2017 11:17:28 +0000

#11 Amar

» autor: --510989--

#37 Estructuras 3D de grafeno: 10 veces más resistentes que el acero, pero mucho más ligeras (ING)

--334312-- — Sat, 07 Jan 2017 10:59:31 +0000

[Usuario deshabilitado]

» autor: --334312--

#36 Estructuras 3D de grafeno: 10 veces más resistentes que el acero, pero mucho más ligeras (ING)

sieteymedio — Sat, 07 Jan 2017 10:47:20 +0000

Hooooombreeeee, grafenooooo... un clásico de meneame.

» autor: sieteymedio

#35 Estructuras 3D de grafeno: 10 veces más resistentes que el acero, pero mucho más ligeras (ING)

Pelton — Sat, 07 Jan 2017 08:02:25 +0000

#29 Cuando construyan el drone de estructura impresa 3D de Grafeno. En el laboratorio les ha dado unos resultados increíbles, pero ha sido sacarlo al pasillo y hay un par de cosas que no tenían previstas.

» autor: Pelton

#34 Estructuras 3D de grafeno: 10 veces más resistentes que el acero, pero mucho más ligeras (ING)

--170383-- — Sat, 07 Jan 2017 06:37:50 +0000

#5 El día que saquen un Corsa hecho de grafeno, eléctrico y autónomo. Menéame implosiona.

» autor: --170383--

#33 Estructuras 3D de grafeno: 10 veces más resistentes que el acero, pero mucho más ligeras (ING)

BarbaNegra — Sat, 07 Jan 2017 06:15:03 +0000

#31 Que truco ?

» autor: BarbaNegra

#32 Estructuras 3D de grafeno: 10 veces más resistentes que el acero, pero mucho más ligeras (ING)

BarbaNegra — Sat, 07 Jan 2017 05:49:44 +0000

#12 ¿ Dificil ? El agua se evapora... Será que es lento, pero dificil...

» autor: BarbaNegra

#31 Estructuras 3D de grafeno: 10 veces más resistentes que el acero, pero mucho más ligeras (ING)

--334312-- — Sat, 07 Jan 2017 05:38:11 +0000

[Usuario deshabilitado]

» autor: --334312--

#30 Estructuras 3D de grafeno: 10 veces más resistentes que el acero, pero mucho más ligeras (ING)

--520660-- — Sat, 07 Jan 2017 03:18:55 +0000

#10 #3 #2 #1.
5 % de la densidad del acero (~7'8 g/cm³), da 0'39. Es bastante liviano, la mitad que el etanol, p.ej.

Pero si sólo buscasen triplicar resistencia equivalente en acero, podrían reducir otro 70 % en masa de material.

» autor: --520660--

#29 Estructuras 3D de grafeno: 10 veces más resistentes que el acero, pero mucho más ligeras (ING)

--520660-- — Sat, 07 Jan 2017 03:11:35 +0000

#15 . Añades dron, y tienes triplete para ponerse todo el mundo tonto.

» autor: --520660--

#28 Estructuras 3D de grafeno: 10 veces más resistentes que el acero, pero mucho más ligeras (ING)

--534124-- — Sat, 07 Jan 2017 01:39:56 +0000

[Usuario deshabilitado]

» autor: --534124--

#27 Estructuras 3D de grafeno: 10 veces más resistentes que el acero, pero mucho más ligeras (ING)

David82 — Sat, 07 Jan 2017 01:12:23 +0000

#1 respecto al acero, es lo que dice

» autor: David82

#26 Estructuras 3D de grafeno: 10 veces más resistentes que el acero, pero mucho más ligeras (ING)

alzacon — Sat, 07 Jan 2017 00:33:39 +0000

#0 No quiero ser aguafiestas, pero en el subtitular ponen "... can be 10 times as strong as steel but much lighter" y hablan del diseño del material (titular) y de modelo matemático. Aunque mi inglés deja de ser muy bueno es lo que entiendo, pero si tengo conocimiento en ciencia de materiales.

(...) In computational simulations, which mimic the loading conditions in the tensile and compression tests performed in a tensile loading machine, “one of our samples has 5 percent the density of steel, but 10 times the strength,” Qin says."

Hay muchos tipos de resistencia/fortaleza el video es ensayo de compresión, y el de tensión. En el siguiente enlace una serie de ensayos para medir la resistencia de un material a ??? --> es.scribd.com/doc/104918936/ENSAYO-DE-MATERIALES-docx

Repito, si me inglés no me juega una mala pasada, hablan del diseño de un material sobresaliente, luego está llegar a tenerlo.

» autor: alzacon

#25 Estructuras 3D de grafeno: 10 veces más resistentes que el acero, pero mucho más ligeras (ING)

--125581-- — Sat, 07 Jan 2017 00:06:01 +0000

#19 Hay condones de grafeno, así que si vas a estar con la boca abierta todo el día, avisa en Menéame.

» autor: --125581--

#24 Estructuras 3D de grafeno: 10 veces más resistentes que el acero, pero mucho más ligeras (ING)

--311314-- — Fri, 06 Jan 2017 23:54:52 +0000

También habrá que ver qué tipo de resistencia. Me creo que eso pueda aguantar el peso de un camión por ejemplo, pero igual no tiene la misma resistencia a la torsión que tiene el acero.

» autor: --311314--

#23 Estructuras 3D de grafeno: 10 veces más resistentes que el acero, pero mucho más ligeras (ING)

--4955-- — Fri, 06 Jan 2017 23:49:26 +0000

Me hace mucha gracia el titular porque hasta donde yo se el grafito es una estructura 3D de escamas de grafeno, entonces no es novedad.
Y sí entiendo que han conseguido una nueva disposición (estable espero) con nuevas capacidades, grafiteno si se me permite darle nombre, pero suena a inventar la rueda a partir de la revolución de un rectángulo de papel.
¡Biba el grafiteno!

» autor: --4955--

#22 Estructuras 3D de grafeno: 10 veces más resistentes que el acero, pero mucho más ligeras (ING)

jaimehrubiks — Fri, 06 Jan 2017 23:37:28 +0000

3, 2, 1 justo a tiempo la noticia del graneo semanal

» autor: jaimehrubiks

#21 Estructuras 3D de grafeno: 10 veces más resistentes que el acero, pero mucho más ligeras (ING)

sonixx — Fri, 06 Jan 2017 23:34:09 +0000

#19 es que a lo mejor así tiene mejores prestaciones

» autor: sonixx

#20 Estructuras 3D de grafeno: 10 veces más resistentes que el acero, pero mucho más ligeras (ING)

--517816-- — Fri, 06 Jan 2017 23:13:28 +0000

#17 Es que en el laboratorio está muy calentito.

» autor: --517816--

#19 Estructuras 3D de grafeno: 10 veces más resistentes que el acero, pero mucho más ligeras (ING)

hijolagranputa — Fri, 06 Jan 2017 23:13:12 +0000

Este tipo de noticias, que te deja un rato con la boca abierta, son las que más molan.
... y ojo, que el material está hecho uniendo escamas de grafeno. El día que se pueda fabricar un tejido de grafeno uniforme y sin fisuras, ese día estaré con la boca abierta desde por la mañana hasta por la noche por sus "prestaciones".

» autor: hijolagranputa

#18 Estructuras 3D de grafeno: 10 veces más resistentes que el acero, pero mucho más ligeras (ING)

mcfgdbbn3 — Fri, 06 Jan 2017 23:10:45 +0000

#11: Un dinosaurio.

» autor: mcfgdbbn3

#17 Estructuras 3D de grafeno: 10 veces más resistentes que el acero, pero mucho más ligeras (ING)

--51656-- — Fri, 06 Jan 2017 23:06:12 +0000

#11 Si, salir del laboratorio a la vida real

» autor: --51656--

#16 Estructuras 3D de grafeno: 10 veces más resistentes que el acero, pero mucho más ligeras (ING)

--520955-- — Fri, 06 Jan 2017 23:04:33 +0000

#5 el teatro tiene una tasa de meneación superior al 5%

» autor: --520955--

#15 Estructuras 3D de grafeno: 10 veces más resistentes que el acero, pero mucho más ligeras (ING)

Pelton — Fri, 06 Jan 2017 23:03:10 +0000

Grafeno + Impresión 3D - Double Hit Combo

» autor: Pelton

#14 Estructuras 3D de grafeno: 10 veces más resistentes que el acero, pero mucho más ligeras (ING)

ravalak — Fri, 06 Jan 2017 22:55:07 +0000

#10 ahi venia la confusión. aclarado por jm.

» autor: ravalak

#13 Estructuras 3D de grafeno: 10 veces más resistentes que el acero, pero mucho más ligeras (ING)

--499051-- — Fri, 06 Jan 2017 22:53:57 +0000

2017 será el año del Grafeno en el escritorio.

» autor: --499051--

#12 Estructuras 3D de grafeno: 10 veces más resistentes que el acero, pero mucho más ligeras (ING)

Fernando_x — Fri, 06 Jan 2017 22:48:56 +0000

#4 Claro que si, a partir de grafito y una licuadora. Aquí tienes el proceso.:

www.youtube.com/watch?v=_FlCvZvzDPM

Así obtienes una suspensión de grafeno en agua, luego lo difícil es separarlo del agua.

» autor: Fernando_x

#11 Estructuras 3D de grafeno: 10 veces más resistentes que el acero, pero mucho más ligeras (ING)

Claustronegro — Fri, 06 Jan 2017 22:48:52 +0000

¿Hay algo que no pueda hacer el grafeno?

» autor: Claustronegro

#10 Estructuras 3D de grafeno: 10 veces más resistentes que el acero, pero mucho más ligeras (ING)

Fernando_x — Fri, 06 Jan 2017 22:46:03 +0000

#1 El 5% de la densidad que tendría el grafeno si fuera completamente denso, no poroso. Se conoce la densidad que tendría un material de grafeno completamente denso, que sería la misma que la del grafito, en torno a 2 g/cm3. La densidad de este material es tan sólo un 5%, es decir, en torno a 0.1 g/cm3

Edit: parece que es la del acero. Entonces no está bien expresado. Normalmente cuando se usa un % se refiere a la que tendría ese mismo material completamente denso.

» autor: Fernando_x

#9 Estructuras 3D de grafeno: 10 veces más resistentes que el acero, pero mucho más ligeras (ING)

jm22381 — Fri, 06 Jan 2017 22:38:51 +0000

Quiero un ascensor espacial construido con esto! _{O rascacielos rosas en su defecto...}

» autor: jm22381

#8 Estructuras 3D de grafeno: 10 veces más resistentes que el acero, pero mucho más ligeras (ING)

Poseido_returns — Fri, 06 Jan 2017 22:38:05 +0000

#6 nop www.meneame.net/go?id=2716911

» autor: Poseido_returns

#7 Estructuras 3D de grafeno: 10 veces más resistentes que el acero, pero mucho más ligeras (ING)

GoDie — Fri, 06 Jan 2017 22:33:03 +0000

#4 No pero puedes aprovechar la carta de los reyes y raspar el grafito para hacerlo, y la próxima vez en vez de escribir a los reyes magos usa la mina del lápiz para algo útil.

» autor: GoDie

#6 Estructuras 3D de grafeno: 10 veces más resistentes que el acero, pero mucho más ligeras (ING)

--523432-- — Fri, 06 Jan 2017 21:33:08 +0000

Juraría que es el la primera grafenada del año.

» autor: --523432--

#5 Estructuras 3D de grafeno: 10 veces más resistentes que el acero, pero mucho más ligeras (ING)

GlobalThinker21 — Fri, 06 Jan 2017 21:24:27 +0000

Hay grafeno, hay meneo.

» autor: GlobalThinker21

#4 Estructuras 3D de grafeno: 10 veces más resistentes que el acero, pero mucho más ligeras (ING)

--11417-- — Fri, 06 Jan 2017 21:18:51 +0000

¿alguno sabe si el carbón se puede convertir en grafeno? (es para ver si el regalo de reyes me sirve para algo)

» autor: --11417--

#3 Estructuras 3D de grafeno: 10 veces más resistentes que el acero, pero mucho más ligeras (ING)

ravalak — Fri, 06 Jan 2017 21:15:06 +0000

#2 entederemos que así es.

» autor: ravalak

#2 Estructuras 3D de grafeno: 10 veces más resistentes que el acero, pero mucho más ligeras (ING)

jm22381 — Fri, 06 Jan 2017 21:13:25 +0000

#1 Eso me he quedado pensando... me imagino que se referirán respecto de la densidad del acero ?
#3 Edit. Confirmado. Un 4.6% de la densidad del acero -> advances.sciencemag.org/content/3/1/e1601536.full

» autor: jm22381

#1 Estructuras 3D de grafeno: 10 veces más resistentes que el acero, pero mucho más ligeras (ING)

ravalak — Fri, 06 Jan 2017 21:08:37 +0000

del 5% respecto a ?

» autor: ravalak