 Тот же механизм прерывистого скольжения, который приводит к землетрясениям, работает на молекулярном уровне в наноразмерных материалах, где он определяет пластичность сдвига материалов, в соответствии с учеными Университета Райса и Государственного университета Кампинас в Бразилии.
Ученые обнаружили, что случайные молекулы, разбросанные в слоях в противном случае нетронутого графена, влияют на то, как слои взаимодействуют друг с другом под напряжением.
Пластичность является способностью материала постоянно деформироваться при напряжении. Исследователи, думая о будущих вещах наподобие гибкой электроники, решили изучить, как лист оксида графена будет справляться с деформацией сдвига, в которой листы растягиваются с концов. Такое глубокое знание важно при принятии новых передовых материалов.
Исследователи хотят построить трехмерные структуры из двумерных материалов, поэтому этот вид исследования является полезным. Эти структуры могут быть тепловым субстратом для электронных устройств, они могут быть фильтрами, они могут быть датчиками, или они могут быть биомедицинскими устройствами. Но прежде чем использовать материал, необходимо понять, как он себя ведет.
Оксида графена, который они проверяли, являлся стеком листов, лежащих на вершине друг друга, как блины. Молекулы кислорода «функционализировали» поверхности, добавляя шероховатость в противном случае атомно тонким листами.
В экспериментах и компьютерных моделях ученые обнаружили, что с аккуратной и медленной нагрузкой, оксиды действительно были бы пойманы, в результате чего бумага принимала бы гофрированную форму, где слои разрываются. Но более высокая скорость деформации делает материал хрупким.
После этого исследования, ученые теперь знают, что есть некоторые функциональные группы, которые являются полезными, и другие, которые не являются полезными. С этим пониманием они могут выбрать функциональные группы, чтобы сделать больше структур на молекулярном уровне.
|
