Mae Strwythur Newydd Grapen yn debyg i sbwng

Yn ôl yr "Annibynnol" Prydeinig a adroddwyd ar yr 8fed, gwyddonwyr Sefydliad Technoleg Massachusetts (MIT) yr Unol Daleithiau trwy daflu graffen a phwyso, i greu un o'r deunydd ysgafn a mwyaf cadarn - strwythur traws tri dimensiwn trwynol, Ei Mae siâp yn debyg i sbwng, dim ond 5% o haearn yw'r dwysedd, ond cryfder haearn yn fwy na 10 gwaith.

Ystyrir mai Graphene yw'r deunydd mwyaf cadarn yn y ffurf dau ddimensiwn, ond bu'n anodd i ymchwilwyr drosi cryfder cryf ei ffurf dau-ddimensiwn yn ddeunyddiau tri dimensiwn defnyddiol. Yn yr astudiaeth ddiweddaraf, pwysleisiodd y tîm ymchwil y darnau bach o grawn gyda'i gilydd trwy wneud cais am wres a phwysau i greu strwythur cymhleth a sefydlog tebyg i organeddau coral a diatom. Gelwir y strwythur newydd yn "troellog pedwar ar hugain tetrahedron", mae ei arwynebedd yn fawr iawn o'i gymharu â'r gyfaint, ond yn gryf iawn.

"Dim ond un atom sy'n drwchus yw'r deunydd dau ddimensiwn o graphene, mae ganddi radd unigryw o garw ac eiddo trydanol, ond oherwydd ei fod yn rhy ddall, dyma," meddai Marcus Bieer, cyfarwyddwr tîm ymchwil a chyfarwyddwr Peirianneg Sifil MIT a Peirianneg Amgylcheddol. Mae'n anodd gwneud deunyddiau tri dimensiwn, ond mae ein hymchwil ddiweddaraf wedi gwneud hynny.

"Mae siâp geometrig y grawn sy'n digwydd yn naturiol o dan weithgarwch gwres a phwysau yn gymhleth iawn ac ni ellir ei wneud yn y ffordd draddodiadol." Yn yr arbrawf, defnyddiodd yr ymchwilwyr argraffydd 3D i greu strwythur a ehangodd filoedd o weithiau, A phrofi'r canlyniadau a gafwyd.

Mae'r astudiaeth newydd, a gyhoeddwyd yn ddiweddar yn y cylchgrawn Science Progress, yn dangos bod uwchradd y strwythur newydd o ganlyniad i'r strwythur unigryw hwn yn hytrach na'r deunydd ei hun. Mae hyn yn golygu y gall gwyddonwyr wneud deunyddiau eraill o'r un geometreg i gael yr un cryfder o ddeunyddiau ysgafn.

Mae'r ymchwilwyr o'r farn y gellir defnyddio'r un geometreg hyd yn oed i flociau mwy o ddeunyddiau strwythurol. Er enghraifft, gall y sment sy'n gwneud y bont wneud yr un geometreg poenog a chyflawni'r un lefel o nerth wrth leihau'r pwysau. Yn ogystal, gan fod y siâp hwn yn cael ei lenwi â phopiau bach, disgwylir iddo gael ei ddefnyddio i hidlo dŵr neu gemegau.