一種名為單層非晶碳(MAC)的新型碳基材料正在革新材料科學。根據美國萊斯大學科學家及其合作者在《Matter》期刊上發表的一項新研究,MAC因其獨特的晶體和非晶區域結合而具有更高的韌性,比石墨烯堅韌8倍。這一突破為增強二維材料的韌性提供了新思路,使其在電子、能源存儲和先進傳感器等領域更具應用潛力。 石墨烯雖然強度極高,但在壓力下容易突然斷裂。而MAC通過其復合結構解決了這一問題。MAC是一種單原子厚度的二維材料,結合了晶體和非晶區域,這種結構使其能夠有效阻止裂紋擴展,吸收更多能量后才斷裂。 萊斯大學的研究人員通過實時成像和模擬揭示了MAC的抗裂機制。他們利用掃描電子顯微鏡進行原位拉伸測試,觀察裂紋的形成和擴展過程,并結合分子動力學模擬,從原子層面分析了晶體和非晶區域如何影響斷裂能量。 這一發現為二維材料的韌性增強提供了新策略。研究人員認為,這種基于結構的增韌方法可應用于其他二維材料,為先進材料設計開辟了新的可能性。未來,MAC及其類似材料有望在電子、能源存儲和傳感器等領域發揮重要作用,推動材料科學的進一步發展。 《賽特科技日報》網站(https://scitechdaily.com) |