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石墨烯是世界上最堅固的嗎

知識 更新时间:2025-02-08 18:36:14

  美國哥倫比亞大學的一個物理學研究小組在不久前宣布,石墨烯是現在世界上已知的最為牢固的材料。石墨烯是一種從石墨材料中剝離出的單層碳原子面材料,是碳的二維結構。這種石墨晶體薄膜的厚度隻有0.335納米,把20萬片薄膜疊加到一起,也隻有一根頭發絲那麼厚。

  哥倫比亞大學的物理學家對石墨烯的機械特性進行了全面的研究。在試驗過程中,他們選取了一些之間在10~20微米的石墨烯微粒作為研究對象。研究人員先是将這些石墨烯樣品放在了一個表面被鑽有小孔的晶體薄闆上,這些孔的直徑在1~1.5微米之間。之後,他們用金剛石制成的探針對這些放置在小孔上的石墨烯施加壓力,以測試它們的承受能力。

  研究人員發現,在石墨烯樣品微粒開始碎裂前,它們每100納米距離上可承受的最大壓力居然達到了大約2.9微牛。據科學家們測算,這一結果相當于要施加55牛頓的壓力才能使1米長的石墨烯斷裂。如果物理學家們能制取出厚度相當于普通食品塑料包裝袋的(厚度約100納米)石墨烯,那麼需要施加差不多兩萬牛的壓力才能将其扯斷。換句話說,如果用石墨烯制成包裝袋,那麼它将能承受大約兩噸重的物品。

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