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- 發布時間2020-02-06 18:53
- 發布人金彩集(ji)團
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中國研究人員日前在英(ying)國《自然·通訊》上發表報告說，他們借助新開發的技術，實現了對單層石墨烯的定量拉伸測試。相關結果和實驗技術有助建立這種“超級材料”的真實力學性能標準，推動這種高性能材料更好地應用在不同領域。
此前(qian)大量的理論計算均(jun)已表(biao)明單層(ceng)石墨烯(xi)具有非常高(gao)的彈性(xing)模(mo)量和強度(du)，被視(shi)為有廣泛應用潛(qian)力的“超級材料”。然而由于其構造上僅有薄薄一層原子，研究人員要開展相關的定量力學實驗仍需面對不少挑戰。
香(xiang)港城市大學(xue)和清(qing)華大學(xue)的研(yan)究人(ren)員合作開發了精準的大面積(ji)石墨(mo)烯轉移、樣品(pin)形(xing)貌控(kong)制(zhi)以及(ji)應(ying)變(bian)加載技(ji)術。基(ji)于這些技(ji)術，團隊在掃描電子(zi)顯微鏡實(shi)時觀測下實(shi)現了對單層(ceng)石墨(mo)烯的定量拉伸(shen)測試。
實(shi)驗(yan)結果表明，通過化學氣(qi)相沉積(ji)制備的高(gao)質量單層石(shi)墨烯在拉伸條件下可實(shi)現(xian)高(gao)達5%的完全可回復彈性變形，其斷裂應變更達到約6%；同時，其彈性模量接近于理論值約1000兆帕，而抗拉強度達到了50至60兆帕。證實了單層石墨烯可具備極好的彈性變形能力，為其晶格應變調控奠定了基礎。
報(bao)告通訊作者(zhe)、香港城市大(da)學副教授陸洋接(jie)受新華(hua)社(she)采訪時說：“此前的研究通常展示的都是石墨烯的理論性質和局域范圍的理想極限，實際上并沒有真正去拉伸測試一張無支撐的大面積單層石墨烯。我們克服了許多實驗困難，首次測得接近真實應用的場景中，單層石墨烯在拉伸條件下的力學性質依然能相當接近理論極限。”
陸洋說，目前(qian)有(you)(you)呼聲(sheng)建(jian)立有(you)(you)關石墨(mo)烯產業應(ying)用的(de)國(guo)際標準(zhun)(zhun)，這(zhe)項成果(guo)將有(you)(you)助形成石墨(mo)烯的(de)真(zhen)實力學性能標準(zhun)(zhun)，從而推動(dong)這(zhe)種高(gao)性能材料更好地(di)應(ying)用在不(bu)同領域，比如(ru)制造(zao)出(chu)更好的(de)飛(fei)機(ji)、高(gao)鐵輕量化部(bu)件以及更強韌(ren)的(de)柔性觸(chu)摸屏等。
