钢筋混凝土结构是土木工程中一种安全可靠的结构。日前，莱斯大学的“钢筋石墨烯”由几个多环纹层碳纳米管打造而成。 在此前工作中，这个研究团队已创建了三维石墨烯泡沫，并已使用纳米管来强化常规的准二维石墨烯。
这项研究的首席研究员 James Tour表示：“我们研发了石墨烯泡沫，但对于我们所设想的应用来说，它还不够坚固，所以使用碳纳米管来强化它是很自然的事情。”
研究团队将纳米管与粉末状镍催化剂和糖混合以获取碳。然后将该物质的干燥颗粒在螺丝钉形状的钢模中压制，通过化学气相沉积法将糖中的碳转化为石墨烯。除去残留的少量镍，最终形成纯碳螺丝钉形状的石墨烯泡沫。
将其放在电子显微镜下观察时，研究人员可以看到纳米管的外层已开始“解压”，并与石墨烯结合，这使得材料能够支撑超过其自身重量3000倍的负载，而不会受到永久损坏。即使重量超过其自身8500倍，也只有25%的结构会永久变形。相比之下，没有纳米管结构支撑的石墨烯泡沫仅能支撑其自身重量约150倍的负载。
这项研究发表在《美国化学会-应用材料与界面》(ACS Applied Materials & Interfaces)期刊上。