В России научились синтезировать композитные материалы из смятого графена

Исследователи создали инструкцию по изготовлению композитов. Воспользоваться ею могут все желающие.

Ученые из Института проблем сверхпластичности металлов РАН (Уфа) исследовали несколько различных по структуре материалов, в основе которых лежал смятый графен и металлы: алюминий, медь, титан, никель. Пытаясь лучше изучить свойства композитов, специалисты рассмотрели несколько вариантов их соединения: графен + один атом металла, графен и несколько металлических наночастиц, трехмерный скомканный графен, заполненный металлическими наночастицами. Полученные результаты моделирования эксперты внесли в собственную базу данных.

Отметим, что композитные материалы, состоящие из графена и металлов, часто используются в электронике, приборо- и машиностроении, в космической инженерии и авиации. Сначала компоненты моделируются в компьютерных программах, затем создаются их реальные прототипы и испытываются. Во время моделирования очень важно подобрать наилучший вариант взаимодействия материалов на атомном уровне. Из-за того, что этот процесс достаточно долгий и ресурсозатратный, а потенциал межатомного взаимодействия не всегда отражает действительность, ученые и решили создать базу с лучшими моделями сочетания графена и металлов.

Помогло в этом математическое моделирование. Определив расстояние между атомами, экспертам удалось максимально точно описать взаимодействие атомов композитов. Получив формулы, определяющие параметры моделирования, ученые сравнили их с реальными физическими моделями в попытке выяснить их соответствие. Как итог: для композитов из алюминия и титана лучше всего подходит сложный многокомпонентный потенциал графена и металлов, а для меди и никеля — простой, но с детально подобранными параметрами.