(Phys.org) - Suponiendo que si algo es bueno, más debe ser mejor, los investigadores han estado tratando de empaquetar más grafeno, un supermaterial, en compuestos estructurales. La investigación colaborativa dirigida por ingenieros de materiales de la Universidad de Nebraska-Lincoln descubrió que, en este caso, menos es más.

El equipo, dirigido por Yuris Dzenis, Profesor de McBroom de ingeniería mecánica y de materiales y miembro del Centro de Nebraska de Materiales y Nanociencia de la UNL, aprendió que el uso de una pequeña cantidad de óxido de grafeno como plantilla mejora los nanomateriales de carbono que, Sucesivamente, promete mejorar los materiales compuestos. Los composites se utilizan en todo, desde aviones hasta bicicletas y palos de golf.

El grafeno es una capa de carbono de un átomo de espesor con una estructura cristalina que lo hace excepcionalmente fuerte y un excelente conductor eléctrico y de calor. Fue objeto de investigación que le valió el Premio Nobel de Física 2010.

Los ingenieros de la UNL colaboraron con investigadores de la Northwestern University y Materials and Electrochemical Research Corp. de Tucson, Ariz., en este estudio. El equipo de la UNL desarrolló un proceso para incorporar nanopartículas de óxido de grafeno como plantilla para guiar la formación y orientación de nanofibras de carbono continuas. lo que debería mejorar las propiedades de la fibra. Ese proceso implica arrugar el grafeno, como arrugar una hoja de papel, de una manera que mejora el grafeno como agente de orientación y creación de plantillas. Solo se necesitan pequeñas cantidades de nanopartículas de grafeno arrugadas. Un grupo dirigido por el químico SonBinh Nguyen de Northwestern sintetizó el óxido de grafeno.

"Mucha gente está tratando de poner tanto grafeno como sea posible en las fibras, "Dzenis dijo, agregando que es difícil de hacer. "Pero hicimos lo poco convencional:usamos cantidades muy pequeñas seguidas de carbonización".

La estructura de nanofibras de carbono resultante tiene una orientación similar a las fibras con una resistencia mejorada demostrada y otras propiedades, Dijo Dzenis. Él y sus colegas ahora están probando sus nanofibras basadas en grafeno para estas propiedades mejoradas, además de mejorar la técnica.

El método es prometedor, él dijo. Podría reducir significativamente el costo de fabricación de compuestos porque solo requiere pequeñas cantidades de nanopartículas costosas y utiliza un proceso de fabricación de nanofibras de bajo costo. que fue desarrollado en UNL.

"Todo esto tiene potencial para un alto rendimiento, pero al mismo tiempo, nanofibras de carbono de bajo costo, "Dijo Dzenis.

El equipo informó sus hallazgos en la edición del 10 de diciembre de Materiales funcionales avanzados .