Nový metamateriál z tvůrčí dílny univerzit Purdue, Lanzhou a Technologického institutu v Harbinu váží jako pírko, odolává plamenům, je superelastický, elektricky vodivý a zároveň ještě tepelně izoluje. Mohl by se uplatnit v mnoha různých odvětvích, od konstrukce budov až po letecký a kosmický průmysl.
Zmíněný metamateriál je kompozit tvořený nanovrstvami keramiky z oxidu hliníku a grafenu, tedy extrémně tenké vrstvy atomů uhlíku. Samotná keramika je křehká a vlastně je křehký i grafen. Jenomže nový metamateriál má specifickou mikrostrukturu, která mu zaručuje superelasticitu a zároveň strukturální pevnost. Skládá se z navzájem propojených buněk grafenu, které jsou obklopeny vrstvami keramiky. Je to vlastně grafenový aerogel, který je chemicky provázaný s keramickými vrstvami.
Tvůrci metamateriálu pečlivě regulují geometrii tohoto grafenového aerogelu, mezi které se pak ukládají velmi tenké vrstvy keramiky. Proces výroby metamateriálu má velkou výhodu v tom, že může být uzpůsoben pro výrobu v průmyslovém měřítku. Vývoj metamateriálu ještě nekončí. Badatelé chtějí ještě dále vylepšit vlastnosti materiálu a také vyladit jeho mikrostrukturu pro různé aplikace.
Grafen za normálních okolností nevydrží, když je vystaven vysokým teplotám. Ovšem grafen ve vrstvách prokládaný keramikou, to už je jiná káva. Najednou vydrží vysoké teploty i přímé opalování v plamenech. Takový materiál by mohl být použit třeba jako tepelný štít pro letouny. Vlastnosti, jako je velice nízká hmotnost, vysoká pevnost a schopnost absorbovat nárazy, dělají z metamateriálu i výtečný substrát pro ohebnou elektroniku a senzory.
Metamateriál z grafenu a keramiky je ještě ke všemu výborně elektricky vodivý a excelentní izolátor tepla. Mohl by tedy být rovněž použit jako zpomalovač hoření, materiál pro tepelné izolace a také jako materiál pro výrobu senzorů i zařízení, která přeměňují teplo na elektřinu.
Nový metamateriál má specifickou mikrostrukturu, která mu zaručuje superelasticitu a zároveň strukturální pevnost. Skládá se z navzájem propojených buněk grafenu, které jsou obklopeny vrstvami keramiky.