Propiedades mecánicas del grafeno

Las propiedades mecánicas del grafeno también son destacadas aunque estas hayan sido menos investigadas que el resto de propiedades. Mediante técnicas de microscopía de fuerza atómica se ha llegado a determinar la resistencia a la tracción, 130 GPa, y el módulo de Young, 1 TPa, que se encuentra entre los valores más altos de todos los materiales. El elevado valor del módulo de Young nos indica que el grafeno es un material sumamente elástico que puede soportar grandes presiones modificando su elongación sin sufrir ruptura.

Esta elevada resistencia deriva de su estructura, formada por enlaces dobles que provienen de la estructura sp2 y de la nube Π. Así, a pesar de ser un material muy ligero es un material que introduce una alta resistencia mecánica en composites y cuando se usa como aditivo en polímeros.

grafeno

La mayor parte de los trabajos publicados en esta área se centran en el uso de óxido de grafeno y óxido de grafeno reducido, aunque también se trabaja con grafeno prístino.

El grafeno y sus derivados tienen un gran potencial como refuerzo de polímeros, pudiendo aplicarse en el sector aeronáutico, automóvil, electrónica, medicina… Atendiendo a las propiedades mecánicas de estos nanocompuestos, se han conseguido resultados muy prometedores por distintos grupos.

El grafeno puede ser un buen candidato para mejorar la tenacidad de fractura de la resina como consecuencia de la elevada relación superficie/volumen, favoreciendo así la transferencia de tensión entre el refuerzo y la matriz. La incorporación de grafeno en la resina epoxi puede aumentar la tenacidad de fractura más de un 131%.

Es importante tener en cuenta el tamaño de los planos de grafeno, la fracción másica y volumétrica, la química superficial, así como el grado de dispersión de la carga en la matriz para conseguir un aumento significativo de la tenacidad de fractura del nanocomposite resultante.

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