¿De qué sería capaz una espada de grafeno? ¿Por qué nadie ha creado uno ya?

Una espada de grafeno sería capaz de cortar vira y bacterias si pudieras construir un nanobot para empuñarlo.

El grafeno tiene solo un átomo de grosor, por lo que tu espada sería pequeña. Si hicieras la espada más grande pero aún delgada, entonces no sería una espada. El grafeno es fuerte, pero no es tan fuerte. Recuerda que esta espada solo tendría un átomo de espesor. Una hoja de tamaño macroscópico se doblaría y rasgaría con mucha facilidad. Tu mano lo atravesaría, dudo que incluso lo sientas, sería tan tenue. Sería como si pensaras: “el aluminio es bastante fuerte, hagamos una espada de diez kilómetros de largo con una sola hoja de papel de aluminio” y luego tratáramos de “golpearla” contra un superpetrolero.

Sorprendentemente, tu espada en realidad sería visible a simple vista, a pesar de que es demasiado delgada para sentirla. El grafeno absorbe el 2.3% de la luz que lo atraviesa, lo que es suficiente para que se vea gris claro. Esta absorción increíblemente fuerte es lo que hace que el carbón a granel sea muy negro.

Imagen de wikipedia. Cero, una y dos capas de grafeno.

Entonces, ¿qué pasa si hiciste la espada más gruesa? ¿No puedes apilar más capas? Bien tu puedes. Eso se llama grafito. El problema es que las capas individuales, aunque fuertes, son bastante frágiles y están muy unidas entre sí, lo que se suma a que el grafito no es un material muy fuerte.

¿Podrías usar grafeno en algún metamaterial para hacer una espada más fuerte? Claro, simplemente escriba “grafeno reforzado” en google y se autocompletará con cosas como “acero”, “caucho”, “concreto”, “plástico”. La gente está trabajando en ello, pero no es trivial. La ciencia y tecnología de materiales está en constante evolución, y el grafeno es uno de los nuevos desarrollos prometedores. Si le arrojas suficiente dinero, puedes obtener una espada para el estado del arte, o incluso mejorar el estado del arte. Esto puede o no involucrar grafeno. Seguramente será mejor que cualquier espada medieval, pero no será mágica.

Si bien una hoja de grafeno es difícil de producir, no lo suficientemente fuerte como para cortar y difícil de unir a los materiales de refuerzo, tiene la propiedad de control que es atractiva. Su red hexagonal bajo tensión puede formar un campo magnético masivo. Hay flujos de electrones impulsados ​​por vórtices. La aplicación de electricidad puede impulsar algunas de sus increíbles propiedades, y si está arrugada, la electricidad puede hacer que se flexione como un músculo electrónico. Si bien puede que no sea la mejor espada para algo más grande que una pulga, incrustada en plástico, con algo de corriente eléctrica, es posible que pueda cortar. Lo que veo es orden y potencial de diseño intencionado. Pero incrustarlo tiene una ventaja que explicaré, aunque no es exclusivo del grafeno. Como un corte de papel. incluso dentadas, las fibras amorfas se cortan. Sin embargo, una estructura de un átomo es lo suficientemente afilada. Pero para cortar, necesita mantenerse juntos.

No es muy estable. Supongo que si se coloca en otro material, cada plástico, podría funcionar para una espada, como en la espada de Damasco, (al caer un cabello sobre él, el cabello se cortaría, según la leyenda …) Esto podría intentarlo en casa , te daré tres enlaces que encontré. . Pero no es correcto llamarlo 2d, ya que los electrones tienen altura. En un mundo en 3D, puede doblarse o doblarse. Aquí es lo sorprendente que los átomos pueden ser planos, según tengo entendido.

Sistemas de electrones bidimensionales.

ok los videos fuerte: técnica:

más aún con calor que con agudo / delgado … pero … puedes ver potencial para la grandeza.

prueba esto en casa

4 excelentes métodos para hacer grafeno en casa, junto con los fundamentos básicos de grafeno … deje caer un cabello sobre él … ¿se puede cortar en dos? No creo que el legendario Damasco o cualquier espada haga esto … tal vez necesite electricidad estática … algo para desatar las moléculas del sujeto a cortar, cuando hay tan poca masa y energía cinética para servir al negocio de corte. -descargo de responsabilidad- si se te cae el dedo no debo ser demandado, porque te lo advertí y soy un novato que buscó en Google el grafeno y estoy aplicando algunos resultados de la investigación a tu pregunta.

Pero el embellecimiento está en su estructura hexagonal láctica. Supongo que el potencial para la fuerza de ingeniería, y el uso de electricidad para aplicar un campo muy predecible, es la respuesta.

Por cierto, para las espadas en el universo 2d teórico real, con materia 2d, y sin forma de moverse hacia el espacio fuera de su plano, de hecho serían fuertes porque no hay espacio para abrocharse. Nuestra resistencia ósea escala con el área en la sección transversal. Las vigas I maximizan eso con menos materia. Uno puede tomar el cuadro delimitador como un efecto de primer orden. Shear X e Y es cómo se romperían las cosas en un hipotético espacio de materia 2d, de modo que 2 en una espada ancha, que no puede cortar, (todo es infinitamente delgado, los pelos no pueden dividir los pelos) … pero seguramente podría asomar. El acero de Damasco era súper afilado, posiblemente debido a la inclusión de nanotubos de carbono. Es como cortarse el papel, las cosas fibrosas y son un poco ásperas, tienden a cortarse … a escala de microscopio. Y, por sostener un borde, desgastar el metal, expondría nuevos nano tubos. El acero en general se ha plegado sobre algo muchas veces, con mucho calor. entonces … creo que recreando la famosa espada … y acero … y vigas en I … y tubos con todas las dimensiones disponibles … Entonces, supongo que una espada con algunas capas de grafeno y plástico podría ser una buena cortadora en el mundo 3D. el grafeno siempre sería acusado de sobresalir y perturbar la materia …

¿Tal delgadez conocida podría ser como una guía de ondas EM o en tecnología de la información para evitar el túnel cuántico? o, ¿llamarlo enrollado en un nano tubo, o … doblado en acero de Damasco? La nitidez de las espadas legendarias, la fuerza de los nanotubos, según un estudio

Armadura corporal de grafeno: el doble del poder de frenado de Kevlar, a una fracción del peso | ExtremeTech

ELI5: ¿Podría una capa de grafeno de un átomo de espesor cortarlo por la mitad? • / r / explicar como imitar

Es más fuerte que el acero y el papel, pero el grafeno no cumple con su promesa

Como espada no mucho. El grafeno es una capa muy delgada de moléculas y, por sí sola, se deformaría. Supongo que podrías encontrar alguna forma de hacer algo como una fibra de vidrio, entonces tendrías una espada de plástico reforzado con grafito.
(El grafeno tiende a enrollarse en tubos y debería ser una excelente fibra de refuerzo).

¿Una espada de tamaño completo? Se derrumbaría. A menos que lo haga más grueso que una capa. Entonces sería grafito. Y esa espada apestaría.