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石墨烯氧化物层在温和应变下均匀地变形

时间：2021-11-11 10:25:03 来源：

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稻米大学的新研究揭示了石墨烯氧化物层在温和应变下均匀地变形，并且材料的机械性能根据应变速率而变化。

赖斯大学和巴西州立大学的科学家介绍，在纳米级材料的分子水平上，在纳米级材料中的分子水平进行了相同的滑动和粘附机制。

材料水稻实验室科学家普利克尔Ajayan发现，在其他原始石墨烯层内散射的随机分子影响层在应变下彼此相互作用。

可塑性是材料在紧张时永久变形的能力。米饭研究人员思考未来的东西，如灵活的电子产品，决定看石墨烯氧化物“纸”如何处理剪切应变，其中薄片被两端拉动。

新论文纳米纳米信件和水稻博士后研究助理的新论文的牵头作者Chandra Sekhar Tiwary表示，这种深层知识是重要的。

视频显示了在应变下的石墨烯氧化物纸的计算机模型。在顶部，在更大的压力下，材料保持脆，因为一层石墨烯氧化物被拉开。在较低的菌株下，层在表面上更容易分离作为表面上的氧分子粘附并彼此滑动。由Ajayan Research Group和DouglasGalvão提供

“我们希望从二维材料构建三维结构，因此这种研究很有用，”他说。“这些结构可以是电子设备的热基板，它们可以是滤波器，它们可以是传感器，或者它们可以是生物医学设备。但是，如果我们要使用材料，我们需要了解它的行为方式。“

他们测试的石墨烯纸是一堆叠片，如煎饼上的彼此铺设。氧分子“官能化”表面，向其他原子厚的片材添加粗糙度。

在实验和计算机模型中，团队发现，随着温和，慢的应力，氧化物确实抓住，导致纸张采用瓦楞纸形式，其中层拉开。但较高的应变率使材料变脆。“我们在巴西的合作者执行的模拟提供了洞察力并确认，如果您快速地拉动，则图层不互动，只有一层出来，”Tiwary说。

“在这项研究之后，我们现在知道有一些有用的功能群体，有些功能群体是有用的。通过这种理解，我们可以选择功能群体以在分子水平下进行更好的结构。“

大米研究生Soumya Vinod是本文的领先作者。共同作者是米饭研究生Sehmus ozden和本科生Juny Cho和Preston Shaw;博士后研究员Leonardo Machado和巴西坎皮纳斯大学DouglasGalvão;米饭材料科学和纳米工程高级教师研究员罗伯特Vajtai。阿贾扬（Ajayan）是赖斯（Rice）材料科学与纳米工程系的主席，本杰明（Benjamin M.）和玛丽·格林伍德（Mary Greenwood Anderson）的工程学教授以及化学教授。

科研部的国防部和空军办公室支持了这项研究。

出版物：Soumya Vinod等，“石墨氧化物中应变率依赖性剪切可塑性”，纳米字母，2016; DOI：10.1021 / ACS.NANOLETT.5B04346

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