Dans une nouvelle étude computationnelle publiée dans le Journal des Minéraux, Société des métaux et matériaux , Des chercheurs en ingénierie de l'Université de l'Arkansas ont découvert que les nanocomposites composés de couches de nickel et de graphène, un nouveau matériau prometteur pour les dispositifs électroniques flexibles, peuvent être réglés pour une résistance à la rupture optimale en manipulant la disposition structurelle des feuilles de graphène.

L'étude a été menée par Scott Muller, étudiant diplômé en génie mécanique, et Arun Nair, professeur adjoint de génie mécanique.

Découvert en 2004, le graphène est l'un des plus forts, matériaux les plus légers et les plus conducteurs connus. Il est 100 fois plus résistant que l'acier. Incorporé à une matrice métallique, ces propriétés peuvent conduire à des matériaux plus solides et pourtant plus légers, tels que ceux utilisés sur les automobiles.

Lorsqu'il est combiné avec un métal tel que le nickel, Les propriétés mécaniques supérieures du graphène en font un excellent candidat pour un matériau de fibre nanocomposite à utiliser dans des dispositifs électroniques flexibles et d'autres technologies. Le nickel est souvent utilisé dans la recherche sur les nanocomposites métal-graphène car le graphène adhère fortement à sa surface.

Muller et Nair ont simulé une feuille de graphène intégrée dans une matrice de nickel. Une fissure a été construite dans la matrice de nickel, puis ils ont testé différentes distances entre le graphène et la fissure. Lorsque la distance entre le graphène et la fissure était grande, le nanocomposite s'est avéré plus résistant à la déformation. Ils ont également découvert que le graphène agissait comme une barrière efficace contre les déformations du métal, s'assurer que la défaillance d'une partie du métal ne se propagerait pas au-delà de la feuille de graphène.