伦敦大学玛丽女王出版社 这种可视化显示了用于膜的石墨烯层
学分:曼彻斯特大学 在发表在《物理评论B》杂志上的这项研究中,研究人员表明,由两层石墨烯组成的双层石墨烯在堆叠方向上明显比二维(2-D)石墨烯和三维(3-D)石墨都要软。
这一令人惊讶的结果不同于之前的研究,之前的研究表明二维石墨烯(一种排列在蜂窝结构中的扁平单层碳原子)具有许多与三维石墨相同的机械性能,三维石墨是一种天然存在的碳形式,由非常脆弱的多层石墨烯堆叠而成
测量刚度 石墨烯是一种二维材料,但具有三维特性,例如在垂直于石墨烯片平面的“平面外”方向上的刚度
多层石墨烯中π电子的行为决定了它的面外刚度
在这项研究中,研究人员发现,当双层石墨烯被压出平面时,一些π电子被“挤压”穿过石墨烯平面,而水等小分子无法穿透石墨烯平面
这种反应使材料更软,更容易压缩
医生
伦敦玛丽女王大学的这项研究的主要作者孙一玮说:“我们之前的研究表明二维石墨烯和三维石墨具有许多相同的机械性能,所以我们惊讶地发现双层石墨烯比这两种材料都要软得多
我们认为双层石墨烯的柔软性来自于π电子轨道穿过石墨烯层的“挤压”
例如,如果汉堡上的面包换成了百吉饼,它更容易压缩,因为里面的东西可以从百吉饼孔中挤出来
" 实现潜力 石墨烯通常被誉为“神奇的材料”,它具有已知的最高导热率和导电率,比钢更坚固,并且轻质、柔韧、透明
它是在2004年通过使用胶带从大块石墨(用于铅笔芯和润滑剂)上剥离石墨烯薄片而被发现的
将石墨烯片一个叠在另一个上面提供了更多的可能性,因为这种材料的特殊性质是由其堆叠层之间的相互作用决定的
通过将其他二维材料(如氮化硼和二硫化钼)叠加到石墨烯上,其独特的特性也可以针对各种应用进行微调
这项研究深入了解了石墨烯双层之间的复杂相互作用,并能够量化其特性,这对于探索该材料在垂直晶体管和压力传感器等器件中的未来应用至关重要
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