，同時按鍵盤或小鍵盤上的 
，放大視圖顯示。
，縮小視圖顯示。
- 發布時間2020-05-13 11:55
- 發布人金彩集(ji)團
- 瀏覽次數3856
你知(zhi)道石墨烯(xi)嗎？這種(zhong)材料(liao)的特(te)殊彈性拉伸(shen)，使其在多種(zhong)領(ling)域的材料(liao)應用上成為可能。最近，香(xiang)港城市大學(xue)機械工(gong)程(cheng)學(xue)系副教授陸洋博士領(ling)導的研究團隊(dui)就開發(fa)嶄新方法，測試并發(fa)現(xian)單層(ceng)石墨烯(xi)的“真實”力學性能。
中國研究人員日前(qian)在英國《自(zi)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。
這項全球首(shou)次的發現，將有助推動石墨烯(xi)在(zai)不同領域的應用，如柔(rou)性(xing)手機觸摸屏。這可以說是機械工(gong)程(cheng)學研(yan)究上的一個新的里程(cheng)碑！
做(zuo)第一(yi)個“真正拉伸一片獨立的單層石墨烯”的人
石墨烯屬于(yu)一種二維碳材料(liao)，是已知最強韌(ren)的物料(liao)，并具有(you)高(gao)導電和高(gao)導熱(re)特性，因此被視為“超級材料”，應用范圍廣泛，例如電晶體、生物感測器和電池。
構造上，石墨烯(xi)是只有一個碳原子厚(hou)度的單(dan)層(ceng)，所以(yi)科學(xue)家難以(yi)探究(jiu)它的真實機械性能，如彈(dan)性極限(xian)(xian)和抗拉強度。在此(ci)之前的研究(jiu)，僅(jin)涵(han)蓋石墨烯(xi)的局部壓痕實驗和理論計(ji)算之理想極限(xian)(xian)。陸博士說：“并沒有人曾真正拉伸一片獨立的單層石墨烯，及測試其拉伸機械性能。”
研究成果被《自然(ran)通訊(xun)》《科學》收錄
陸博士(shi)的研究成果在國際著(zhu)名科學期刊《自(zi)然通(tong)訊(xun)》發表，論文(wen)題(ti)為“獨立式單層石墨烯的彈性拉伸”。2020年2月21日的《科學》期刊也在“編輯精選”中推薦了這篇論文。 陸博士多年來致力研究不同納米物料的機械性能，其團隊研發出新方法，將大面積石墨烯轉移到獨特的測試平臺上，在掃描電子顯微鏡下作原位拉伸測試，觀測石墨烯拉伸和成形的變化。陸博士說：“研究的最大困難之一，是如何把非常輕和薄的單層石墨烯樣本完整轉移到獨立式測試平臺上，并在拉伸時保持力度平均。”
單(dan)層石墨烯(xi)樣本懸(xuan)放于(yu)測試平臺上
實驗結果顯示，通(tong)過化學氣相沉積得(de)到的單層石墨烯(xi)的抗拉強度達50至60千兆帕，彈性應變接近6%，楊氏模數（一般稱為彈性模數）則為920千兆帕，相當接近于理論值的約1000千兆帕。千兆帕是壓力計量單位。陸博士說：“這個研究花了約四年時間，我們在實驗過程克服了很多困難，展現石墨烯在應用中所能達到的真實性能。”
“超級材料(liao)”石墨烯的應(ying)用
石墨烯(xi)的拉伸力配(pei)合(he)其(qi)(qi)強韌(ren)特性，可應(ying)用在柔(rou)性電子(zi)器件上，例如制造出(chu)更堅韌(ren)的電晶(jing)體、有機發光二(er)極(ji)體及其(qi)(qi)他機械零件等；亦可用于制作復合(he)材料、生物醫學研(yan)究、航空(kong)及國防范疇(chou)。
陸博士(shi)感(gan)謝城(cheng)大(da)(da)為(wei)團隊(dui)提(ti)供一流科研(yan)設施，如(ru)城(cheng)大(da)(da)深(shen)圳研(yan)究院(yuan)納(na)米制(zhi)造(zao)實驗室、超金(jin)剛石及先進薄膜研(yan)究中心、先進結(jie)構材料研(yan)究中心。城(cheng)大(da)(da)一直鼓勵的跨學科合作，對他的研(yan)究也大(da)(da)有(you)幫助。他說：“這次實驗結合力學、材料科學、化學和物理學，城大云集這些領域的優秀人才。”研究團隊成員包括城大機械工程學系博士生曹可、韓英，化學系助理教授李淑惠博士，以及來自清華大學及西安電子科技大學的專家學者。
文章鏈接：//www.nature.com/articles/s41467-019-14130-0
資(zi)料(liao)來源：香港城市大(da)學，烯碳資(zi)訊編輯整理，轉(zhuan)載請注明出處
