Päivän lehti 9.1.2017
Päivän lehti 9.1.2017

Kolmiulotteisen grafeenin resepti löytyi

Tutkijat onnistuivat valmistamaan grafeenihiutaleista sienimäistä materiaalia, joka on kymmenen kertaa kestävämpää kuin teräs.

Grafeeni on maailman kestävin tunnettu aine. Se johtaa myös erinomaisesti sähköä.

Hyödyntämistä jarruttaa – hinnan ja valmistusteknisten pulmien lisäksi – kuitenkin se, että grafeeni on käytännössä kaksiulotteista.

Se koostuu yhdestä ainoasta kerroksesta hiiliatomeja.

Jos grafeenista kyettäisiin tekemään samoilla ominaisuuksilla varustettua, mutta paksumpaa, sovelluksilla ei olisi mitään rajaa.
MAINOS (TEKSTI JATKUU ALLA)
MAINOS PÄÄTTYY

Sitä voitaisiin käyttää melkein mihin vain elektroniikassa, rakentamisessa, lääketieteessä, elintarvikkeissa ja auto-ja ilmailuteollisuudessa.

Yritetty on, mutta laihoin tuloksin. Tutkijoilla on ollut suuria vaikeuksia siirtää grafeenin lujuus kolmiulotteiseen rakenteeseen.

Kaikki laboratorioissa aikaansaadut koekappaleet ovat olleet oletettua heikompia.

Yhdysvaltalaisen Massachusettsin teknillisen yliopiston MIT:n tutkijat raportoivat vihdoin onnistuneensa.

Käypä resepti löytyi, kun professori Markus Buehler ryhmineen pureutui grafeenin rakenteeseen yksittäisten atomien käyttäytymiseen asti.

Tietokonemallinnuksen ja matemaattisten analyysien avulla 2d-grafeenin ominaisuudet saatiin skaalattua 3d-muotoon.

Reseptiin tarvitaan grafeenihiutaleita, joista puristetaan lämmön ja paineen avulla huokoista, vähän korallia muistuttavaa materiaalia.

Tuotos osoittautui hyvin kestäväksi.

”Halusimme tietenkin heti tietää, mikä on vahvin mahdollinen materiaali, jonka voimme saada aikaan”, kertoo tutkimusryhmään kuulunut Zhao Qin tiedotteessa.

Tietokoneella tehdyt mallinnukset osoittivat, että yksi koekappale kestäisi kymmenen kertaa enemmän kuormitusta kuin teräs. Sen tiheys oli kuitenkin alle viisi prosenttia teräksen tiheydestä.

Koekappaleet valmistettiin laboratoriossa 3d-printterillä. Niiden mekaanisia ominaisuuksia testattiin ja koeteltiin monin tavoin. Havainnot vastasivat tietokonesimulaatioita.

Kokeet osoittivat myös sen, ettei 3d-grafeenia voi keventää määrättömiin. Siitä ei esimerkiksi saada toivottua heliumin kestokorvaajaa ilmapalloihin.

Ilmaa kevyempi 3d-grafeeni olisi niin haurasta, että ilmanpaine rutistaisi sen kasaan, tutkijat totesivat.

Kävi ilmi, että tiheyden vähentyessä 3d-grafeenin mekaaniset ominaisuudet heikkenevät ylipäätään nopeammin kuin esimerkiksi polymeerivaahtojen.

Monissa sovelluksissa, joissa tarvitaan sekä ultrakeveyttä että lujuutta, grafeeni kannattaakin yhdistää esimerkiksi juuri polymeereihin, tutkijat neuvovat.

Tutkimuksen julkaisi Science Advances.
Sisällysluettelo
  1. Pääuutiset
    1. ”Halusin tänne, maksoi mitä maksoi”, sanoo eiralaisnainen – katso, kuinka paljon rahaa kotikatusi asunnoista pyydetään
    2. Sähköyhtiöt haluavat ohjata pientalojen sähkönkäyttöä – ”Lämminvesivaraajat osallistuvat säätöön ihan tasavertaisesti voimaloiden rinnalla”
    3. Löfven varoittaa vaikutusyrityksistä myös Ruotsin tulevissa vaaleissa
    4. Olympiastadionin remontti kallistuu yli 50 miljoonalla – Hankkeen hinta on kahdessa vuodessa noussut yli neljänneksellä alkuperäisestä
  2. Pääkirjoitus
    1. Suomella on osa yhteistä perintöä
    2. Inflaatio-odotukset alkavat myllertää markkinoita
    3. Espoo aikoo ratkaista lumiongelmaa sulattamalla
    4. Julkisuus on luovutettu hyvän­näköisille – voisiko olla toisin?
    5. Palveluväylä kietoo Suomea ja Viroa toisiinsa
    6. Sopuisa keskustelu sopii Antti Rinteelle
  3. Kotimaa
    1. Arvoitukselliset sotalaivat ovat yhä Kaliningradissa – Venäjä saattaa olla vahvistamassa Itämeren laivastoaan ohjuskorveteilla
    2. Pääministeri Sipilä etsii rahaa armeijan hävittäjäostoihin – esillä ollut jopa puolustusvero Suomen satavuotisen itsenäisyyden nimissä
    3. Julkistetut asiakirjat paljastavat: Karjala-kysymys hiersi vuonna 1992, kun YYA-sopimus korvattiin uudella
    4. Pohjanmaalla ollaan onnellisempia kuin idässä ja pohjoisessa – katso, paljonko kotikunnassasi syödään masennuslääkkeitä
    5. Poliisi uskoo Tesoman pahoinpitelyn selviävän – kuva epäillyistä saatiin henkirikostutkinnan kautta
    6. Lumipeite hupenee alkuviikon loskassa – leuto ja kostea säätyyppi valtaa alaa
    7. Vasemmistonuoret vaatii Carunan kansallistamista
  4. Kaupunki
    1. Vihreiden sisäinen taisto on kuntavaalien alkusoitto – lue tästä, miten puolueet muuttaisivat Helsinkiä
    2. Eihän vaaleja voiteta jos siellä pelätään
    3. Miten saada lisää päteviä työntekijöitä lastensuojeluun? Tutkija vastaa
    4. Vantaalaismies heitti televisionsa ja muun irtaimen ikkunoista pihalle – kirjattiin ensin räjähdykseksi
    5. Tulipalo tuhosi paritalon Vantaalla – kymmenkunta ihmistä evakuoitiin
  5. Ulkomaat
    1. Googlen hakutulosten järjestys muokkaa maailmaa – miksi esimerkiksi natsipropaganda nousee hakutuloksissa korkealle?
    2. ”Vuoden naurut!” – Venäläiset irvailevat Yhdysvaltain tiedustelupalveluiden raportille Putinin vaikuttamiskampanjasta
    3. Räyhän lähettiläs Israeliin – Kovan linjan Friedman vastustaa palestiinalaisvaltion syntyä
    4. Kuorma-auto ajoi jalankulkijoiden päälle Jerusalemissa: Ainakin neljä kuollut, 15 loukkaantunut – poliisipäällikön mukaan tekijä voinut ottaa mallia Berliinin iskusta
    5. Puolen metrin tulvavesi valtasi suomalaisen yrittäjän ravintolan Thaimaassa – ”Tämä on jo kolmas kerta, mutta kaikkein pahin”
    6. Kylmyys tappanut ainakin 23 ihmistä Euroopassa – jopa Istanbul peittyi lumeen
    7. Bagdadissa taas kaksi tuhoisaa itsemurhaiskua – räjähdykset tappoivat ainakin 20 ihmistä
    8. Iranin entinen presidentti Rafsanjani on kuollut
  6. Talous
    1. Suomalaisyhtiö julkaisee ensimmäisen Nokia-nimeä kantavan älypuhelimensa alkuvuonna Kiinassa
    2. Kiinan talous kasvoi viime vuonna 6,7 prosenttia
    3. Meksiko korotti bensan hintaa jopa 20 prosenttia – yli 1 500 ihmistä pidätetty väkivaltaisissa mielenosoituksissa
  7. Urheilu
    1. Krista Pärmäkoski löysi oikean taistelutahdon – palkintona Tourin kakkosija ja muhkea tili: ”Arvosana on ysi puoli”
    2. Matti Heikkisen mukana ”rehellisessä kartellissa”, mutta voimavarat eivät riittäneet: ”Ei jäänyt mitään seliteltävää tai jossiteltavaa”
    3. Suomalaishiihtäjien perustaso riittää vihdoin MM-mitaliin – ihmeitä ei enää tarvita
    4. Neurokirurgian dosentti: ”Jos Laine on kävellyt bussiin, tulee hänestä vielä peli- ja pistemies”
    5. Iivo Niskanen otti voitolla tuntumaa Lahden MM-latuihin: ”Ei ollut viimeisen päälle”
    6. Kailialan maalit pelastivat, Happee pääsi hengästyttävän lähelle
    7. Jaksaisitko polkea kilometrin putkessa 300 kierrosta? – ”Tämä on yllättävän ei-tylsää”
    8. Mäkäräinen kiersi ahkerasti sakkokierrosta, yhteislähtökisa romuttui heti alussa
    9. Karhu mursi Seagullsin kotitaian
    10. Yhdistetyn maailmancupin hiihdot ilman Hannu Mannista, saksalaiset pöllyttivät muita
    11. Pikkuseuran omistajasielu myi jopa huvilansa – Chelsea ei antanut armoa Englannin cupissa
    12. Pelaajaprotesti juuri Afrikan cupin kynnyksellä, riitaa voittobonuksista
    13. Jokerit jatkaa uusien sopimusten tekemistä, nyt vuorossa Marko Anttila
    14. Ammattilaiskentille palaava Heliövaara joutui kovaa testiin tenniksen liigaottelussa
    15. Sunnuntain tulospörssissä muun muassa jalkapalloa, jääkiekkoa, jalkapalloa ja tuhti tulospaketti Tour de Ski -kiertueelta
  8. Kulttuuri
    1. Naiset on ajettu takariviin Unkarissa – hallituksessa ei ole yhtään naisministeriä, naisten kirjoittamat kirjat sivuutetaan
    2. Taiteessa kuningatar Elisabet on haluttu esittää enemmän ihmisenä ja naisena kuin hallitsijana
    3. Suomessa asuva valokuvaaja oli tallentamassa Nepalin käsityöläisten elämää, kun maanjäristys alkoi – studiot romahtivat, moni menetti perheenjäseniään
  9. Tiede
    1. Ikääntymisen vaivoja yritetään hillitä usean lääkkeen yhdistelmällä
    2. Ei nimi kärpästä pahenna
    3. Kolmiulotteisen grafeenin resepti löytyi
  10. Mielipide
    1. Itsensä työllistäjille tarvitaan parempi työttömyysturva
    2. Te-toimisto tutkii aktiivisuuttani tehdä pieniä keikkatöitä kuin olisin tehnyt jonkin rikoksen
    3. Suomessa ei liene kolkkaa, jossa juoppo jäisi kuivin suin
    4. Ajavatko ylevät eettiset periaatteet ihmisen kärsimyksen edelle?
    5. Haluaisin tehdä eutanasiatahdon
    6. Sähköautojen latauspaikkojen asentamisessa on omat haasteensa
    7. Miksi hakemukseemme Suomi 100 -ohjelmaan ei ole vastattu?
    8. Matematiikasta ja fysiikasta ei saa tinkiä
    9. Voisiko dösällä olla juuret idässä?
    10. Paloheinän latuhuollossa ei ole kehumista
    11. Nainen haluaa kunnollisen ja luotettavan miehen – onko se mieheltä liikaa pyydetty?
    12. Kumppanin valinta on nykyään hankalampaa, koska meillä on vapaus valita
  11. Tänään
    1. Eikö Suomi hyökännytkään Neuvostoliittoon? Näin nuori puolalaistutkija kyseenalaisti kommunistisen historiankirjoituksen
    2. Einari Kilpelä 1937–2016
    3. Hanna Keisala 1939–2016
    4. Iltapukuna smoking
    5. Tapahtumia maanantaina 9. tammikuuta
    6. Fordin toinen tuleminen
  12. Sarjakuvat
    1. Fingerpori
    2. Viivi ja Wagner
    3. Lassi ja Leevi
    4. Harald Hirmuinen
    5. Wumo
  13. Radio ja TV
    1. ”Ei haudata sankarihautaan” – kotimainen dokumenttielokuva purkaa sodan sankarimyyttiä ja tekee mielenterveysongelmat näkyviksi
    2. Meidän maamme -sarja esittelee Suomea lintuperspektiivistä
    3. Setäviihdettä sotavuosista
    4. Maanantain elokuvia

Kommentit

    Ei vielä kommentteja. Kirjoita ensimmäinen.

    Näytä lisää
    Luetuimmat
    1. 1

      Kuvia Suomesta: Outi Pyhäranta kuvasi Miss Suomi -kisan osallistujia arkioloissa

    2. 2

      Törkeitä veropetoksia, törkeitä pahoinpitelyjä ja törkeitä rattijuopumuksia – HS selvitti kuntapäättäjien rikostuomiot, katso millaisiin rötöksiin kotikunnassasi on syyllistytty

    3. 3

      Joukkotappelu Helsingin Kaivopihalla, vartija pysäytti tilanteen kaasulla – taustalla ehkä riita jalkapallosta

    4. 4

      Viikko, jolloin kyllästyin olemaan feministi

    5. 5

      Nykymissit valmistautuvat kilpailuunsa nykyään kuin urheilijat – ja näyttävät saunapuhtainakin hämmentävän hyviltä, koska kauneuden eteen tehdään töitä enemmän kuin koskaan

    6. 6

      Yritykset maksoivat HOK-Elannon ex-kiinteistöjohtajan perheen hevosharrastuksen kuluja lähes 800 000 euroa – Syytetty: ”Tavanomaista ja hyväksyttyä huippu-urheilun sponsorointia”

    7. 7

      Rinta-Nikkolat ostivat kodin pelkkään kuntokartoitukseen luottaen, sitten todellisuus alkoi paljastua – kirpparilla myyty patja paljasti talon karmean kunnon

    8. 8

      ”Hän on se, jonka silmät ovat täynnä iloa” – Viisivuotias Lucas Räisänen on vakavasti sairas, ja nyt viranomaiset pohtivat, saako hän jopa miljoonia maksavan lääkkeen

    9. 9

      Trump haukkui rodullista tasa-arvoa vaativat NFL-pelaajat ja perui NBA-mestarin kutsun Valkoiseen taloon – Pelaajat antoivat takaisin: ”Vierailu oli kunnia, ennen kuin sinä ilmestyit”

    10. 10

      Miksi buddhalainen munkki lietsoo vainoa ja väkivaltaa?

    11. Näytä lisää
    1. 1

      ”Hän on se, jonka silmät ovat täynnä iloa” – Viisivuotias Lucas Räisänen on vakavasti sairas, ja nyt viranomaiset pohtivat, saako hän jopa miljoonia maksavan lääkkeen

    2. 2

      Maailmanloppu tulee lauantaina, kun mysteeriplaneetta iskeytyy Maahan, selittää amerikka­lainen profeetta – Voiko aurinko­kunnassamme piileskellä tuntematon planeetta?

    3. 3

      Rinta-Nikkolat ostivat kodin pelkkään kuntokartoitukseen luottaen, sitten todellisuus alkoi paljastua – kirpparilla myyty patja paljasti talon karmean kunnon

    4. 4

      ”Olga” tarjosi kaksiota Helsingin Sörnäisistä 500 eurolla kuussa – Näin tehdään vuokra-asuntohuijaus

    5. 5

      Kuvia Suomesta: Outi Pyhäranta kuvasi Miss Suomi -kisan osallistujia arkioloissa

    6. 6

      Stockmann joutuu myymään omaisuuttaan hinnalla millä hyvänsä selvitäkseen veloistaan – HS selvitti, miten tavaratalojätti romahti

    7. 7

      Törkeitä veropetoksia, törkeitä pahoinpitelyjä ja törkeitä rattijuopumuksia – HS selvitti kuntapäättäjien rikostuomiot, katso millaisiin rötöksiin kotikunnassasi on syyllistytty

    8. 8

      Nuori lääketieteen nero Helsingin Tammisalosta keksi aivoporan – pääsi huippukirurgin ryhmään heti opintojen alussa

    9. 9

      Tamperelainen tanssinopettaja teki historiaa MM-tatamilla: ”Tiesin, miten pitkäksi aikaa saa mielihyvää, kun onnistuu tällaisessa paikassa”

    10. 10

      Meidän kaikkien kannattaisi seurata reissuillamme tarkemmin, mitä riksakuskit älypuhelimillaan tekevät

    11. Näytä lisää
    1. 1

      Yksinkertaiset aivoharjoitukset mullistivat lasten käytöksen – arvosanat nousivat, keskittyminen helpottui ja nukkuminen parani

    2. 2

      Maailmanloppu tulee lauantaina, kun mysteeriplaneetta iskeytyy Maahan, selittää amerikka­lainen profeetta – Voiko aurinko­kunnassamme piileskellä tuntematon planeetta?

    3. 3

      Päiväkoti irtisanoi lapsen Lauttasaaressa

    4. 4

      Helsingin poliisin raiskaustilastoissa toistuu tuttu tarina – HS:n kokoama kartta näyttää, mihin kaupunginosiin raiskaukset keskittyvät

    5. 5

      Jos olet ollut lapsi 1990-luvulla, syönyt, leikkinyt, pukeutunut, käynyt koulua tai viettänyt synttäreitä, teit näitä asioita

    6. 6

      Nuori lääketieteen nero Helsingin Tammisalosta keksi aivoporan – pääsi huippukirurgin ryhmään heti opintojen alussa

    7. 7

      Bussikaaos jatkuu myös iltapäivällä pääkaupunki­seudulla – Nobinan lakko vaikuttaa 200 000 ihmisen liikkumiseen

    8. 8

      Mies kaatoi pastakattilan lattialle Punavuoressa – alkoi riita, jonka seurauksena taloyhtiö vaatii mieheltä 30 000 euron korvauksia

    9. 9

      Hyvältä tuntuva vatsa ei aina voi hyvin, ja vehnäleipä jämähtää klöntiksi – nämä seitsemän asiaa sinun tulee tietää, jos haluat välttää vatsavaivoja

    10. 10

      Olen ollut alle kaksi viikkoa työttömänä, mutta työnhakuni lakkasi jo – te-palvelun kikkailu tekee työttömäksi ilmoittautumisesta sietämättömän vaikeaa

    11. Näytä lisää
    Uusimmat
    1. Juuri nyt
    2. Joukkotappelu Helsingin Kaivopihalla, vartija pysäytti tilanteen kaasulla – taustalla ehkä riita jalkapallosta
    3. Suomalainen merikapteeni nai eteläafrikkalaisen seikkailijattaren 82 vuotta sitten ja ajoi sitten laivansa karille Englannin kanaalissa – uusi kirja kertoo romanttisen, traagisen tarinan
    4. Näin aukesi miljardien eurojen markkina – Suomesta saa vihdoin viedä sianlihaa Kiinaan, mutta sitä ennen Markku Hirvijärven oli syötävä sonnin penis
    5. Trump haukkui rodullista tasa-arvoa vaativat NFL-pelaajat ja perui NBA-mestarin kutsun Valkoiseen taloon – Pelaajat antoivat takaisin: ”Vierailu oli kunnia, ennen kuin sinä ilmestyit”
    6. Tunti sitten
    7. Nykymissit valmistautuvat kilpailuunsa nykyään kuin urheilijat – ja näyttävät saunapuhtainakin hämmentävän hyviltä, koska kauneuden eteen tehdään töitä enemmän kuin koskaan
    8. Vain elämää -sarjan kapellimestari Leri Leskinen alkoi meditoida löytääkseen mielenrauhan – ”On hyvä, ettei lähde artistien tunnemyrskyyn ihan koko ajan”
    9. Entinen jääkiekkoilija Jyrki Louhi siirtyi konsulttijätin leipiin ja yrittää nyt tehdä nuorista urheilijoista startup-yrityksiä – Huipulle vaaditaan jopa 100 000 euron liikevaihtoa
    10. Pahoittelen, että viljani laatu heikkenee
    11. Väkivaltatapaus on juuttunut syyttäjän pöydälle – selviääkö vakavaa kuritusväkivaltaa käyttänyt isä koko jutusta kuin koira veräjästä?
    12. Yritykset maksoivat HOK-Elannon ex-kiinteistöjohtajan perheen hevosharrastuksen kuluja lähes 800 000 euroa – Syytetty: ”Tavanomaista ja hyväksyttyä huippu-urheilun sponsorointia”
    13. Näytä lisää