Forskare har tagit inspiration från ett av de äldsta naturmaterialen för att utnyttja grafens extraordinära egenskaper, ett material som ska revolutionera fält från datorer och batterier till kompositmaterial.

Publicerad idag i Naturkommunikation , en Monash University -studie ledd av professor Dan Li har fastställt, för första gången, ett effektivt sätt att bilda grafen, som normalt finns i mycket tunna lager, i användbara tredimensionella former genom att spegla korkens struktur.

Grafen bildas när grafit bryts ner i lager med en atom tjock. I denna form, den är väldigt stark, kemiskt stabil och en utmärkt ledare för elektricitet. Den har ett brett utbud av potentiella applikationer, från batterier som kan laddas på några sekunder, till biologiska vävnadsställningar för användning vid organtransplantation och till och med regenerering.

Professor Li, från Institutionen för materialteknik, sade att tidigare forskning huvudsakligen hade fokuserat på de enskilda arkens inneboende egenskaper och tillämpningar, medan hans team hanterade utmaningen att konstruera arken till makroskopiskt användbara 3D-strukturer.

"När atomgrafenarken sammanförs för att bilda 3D -strukturer, de hamnar normalt med porösa monoliter som är spröda och presterar dåligt, "Sade professor Li.

"Det ansågs generellt vara mycket osannolikt att grafen kunde konstrueras till en form som var elastisk, vilket betyder att det återhämtar sig väl från stress eller tryck. "

Forskarna använde kork, som är lätt men ändå stark, som en modell för att övervinna denna utmaning.

Doktorand, Ling Qiu, även från Institutionen för materialteknik, sade moderna tekniker har gjort det möjligt för forskare att analysera strukturen av sådana material och replikera naturens effektiva design.

"Fibrerna i korkcellväggarna är tätt packade för att maximera styrkan och enskilda celler ansluter till en bikakestruktur som gör materialet mycket elastiskt, "Sade Qiu.

Med hjälp av en metod som kallas frysgjutning, forskarna kunde bilda kemiskt modifierad grafen till en 3D -struktur som efterliknade kork. De producerade grafenblocken var lättare än luft, kan stödja över 50, 000 gånger sin egen vikt, bra ledare för el och mycket elastisk - kan återhämta sig från över 80 procent deformation.

"Vi har effektivt kunnat bevara grafens extraordinära egenskaper i en elastisk 3D -form, som banar väg för undersökningar av nya användningar av grafen - från flyg- och vävnadsteknik, "Sade professor Li.

"Efterlikning av korkens struktur har möjliggjort det som man trodde var omöjligt."