(PhysOrg.com) - University of Technology, Forskare i Sydney har rapporterat anmärkningsvärda resultat när det gäller att utveckla ett kompositmaterial baserat på grafit som är tunt som papper och tio gånger starkare än stål.

I arbete nyligen publicerat i Journal of Applied Physics, ett UTS-forskarlag under överinseende av professor Guoxiu Wang har utvecklat reproducerbara testresultat och nanostrukturella prover av grafenpapper, ett material med potential att revolutionera fordonet, flyg, elektriska och optiska industrier.

Grafenpapper (GP) är ett material som kan bearbetas, omformas och reformeras från sitt ursprungliga råmaterialstillstånd - grafit. Forskare vid UTS har framgångsrikt malt den råa grafiten genom att rena och filtrera den med kemikalier för att omforma och reformera den till nanostrukturerade konfigurationer som sedan bearbetas till ark så tunna som papper.

Dessa staplar av grafen -nanoskikt består av enskiktiga sexkantiga kolgaller och placeras i perfekt arrangerade laminära strukturer som ger dem enastående värme, elektriska och mekaniska egenskaper.

Med hjälp av en syntetiserad metod och värmebehandling, UTS forskargrupp har tagit fram material med extraordinär böjning, styvhet och hårdhet mekaniska egenskaper. Jämfört med stål, den förberedda GP är sex gånger lättare, fem till sex gånger lägre densitet, två gånger hårdare med 10 gånger högre draghållfasthet och 13 gånger högre böjstyvhet.

Huvudforskaren Ali Reza Ranjbartoreh sa, "Ingen annan har använt en liknande produktions- och värmetestmetod för att hitta och utföra sådana exceptionella mekaniska egenskaper för grafenpapper. Vi ligger definitivt långt före andra forskningssamhällen."

"De exceptionella mekaniska egenskaperna hos syntetiserad GP gör det till ett lovande material för kommersiella och tekniska tillämpningar.

"Det är inte bara lättare, starkare, hårdare och mer flexibel än stål, det är också en återvinningsbar och hållbar tillverkningsbar produkt som är miljövänlig och kostnadseffektiv vid användning. "

Ranjbartoreh sa att resultaten lovar stora fördelar för användningen av grafenpapper inom fordons- och flygindustrin, möjliggör utveckling av lättare och starkare bilar och plan som använder mindre bränsle, genererar mindre föroreningar, är billigare att driva och ekologiskt hållbara.

Han sa att stora flygbolag som Boeing redan har börjat ersätta metaller med kolfibrer och kolbaserade material, och grafenpapper med dess makalösa mekaniska egenskaper skulle vara nästa material för dem att utforska.

Produktionen av GP från grafit ger också ett anmärkningsvärt mervärde för gruvdriften, materialbearbetnings- och tillverkningsindustrin i Australien. Under det senaste årtiondet, metaller har alltmer och snabbt ersatts med kolbaserade material.

Australiska gruvor har enorma grafitresurser vilket gör det nya materialet till ett fördelaktigt alternativ för industrin som en ekonomisk, hemodlade och tekniska framsteg i världsklass för massproduktion och industriell tillämpning.

Resultaten från UTS -forskargruppen har publicerats i artikeln "Avancerade mekaniska egenskaper hos grafenpapper" i den aktuella upplagan av Journal of Applied Physics .