I en artikel publicerad i Kol , Dr Aravind Vijayaraghavan och Dr Maria Iliut från Manchester har visat att tillsats av en mycket liten mängd grafen, världens tunnaste och starkaste material, till gummifilmer kan öka både deras styrka och elasticitet med upp till 50%. Tunna gummifilmer är allestädes närvarande i det dagliga livet, används i allt från handskar till kondomer.
I deras experiment, forskarna testade två sorters gummiartade material - naturgummi, består av ett material som kallas polyisopren, och ett konstgjordt gummi som kallas polyuretan. Till dessa, de tillsatte grafen av olika slag, mängder och storlek.
I de flesta fallen, de observerade att det resulterande kompositmaterialet kunde sträckas i högre grad och med större kraft innan det gick sönder. Verkligen, att lägga till bara en tiondel av en procent grafen var allt som krävdes för att göra gummit 50% starkare.
Dr Vijayaraghavan, som leder Nano-functional Materials Group, förklarar "En komposit är ett material som innehåller två delar, en matris som är mjuk och lätt och ett fyllmedel som är starkt. Tagen tillsammans, du får något som är både lätt och starkt. Detta är principen bakom kolfiberkompositer som används i sportbilar, eller Kevlar -kompositer som används i kroppspansar.
"I detta fall, vi har gjort en komposit av gummi, som är mjuk och stretchig men ömtålig, med grafen och det resulterande materialet är både starkare och stretchigare. "
Dr Maria Iliut, en forskningsassistent i Dr Vijayaraghavans grupp, beskriver hur detta material produceras:"Vi använder en form av grafen som kallas grafenoxid, som till skillnad från grafen är stabil som en dispersion i vatten. Gummimaterialen är också i en form som är stabil i vatten, så att vi kan kombinera dem innan vi bildar tunna filmer med en process som kallas doppformning. "
"Det viktiga här är att eftersom dessa filmer är så tunna, vi behöver ett förstärkande fyllmedel som också är mycket tunt. Lyckligtvis, grafen är både det tunnaste och starkaste materialet vi känner till. "
Projektet uppstod från en uppmaning från Bill &Melinda Gates Foundation, att utveckla en mer önskvärd kondom. Enligt Dr Vijayaraghavan, detta kompositmaterial har enorma konsekvenser i det dagliga livet.
Han tillägger "Vår tanke var att om vi kunde göra det gummi som används i kondomer starkare och stretchigare, då kan du använda det för att göra ännu tunnare kondomer som skulle kännas bättre utan att gå sönder.
"Liknande argument kan göras för att använda detta material för att göra bättre handskar, sportkläder, medicinsk utrustning och så vidare. Vi ser ett stort industriellt intresse för detta område och vi hoppas att fler företag vill engagera sig i de kommersiella möjligheter som denna forskning kan skapa. "