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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(xué)。根據(jù)美國(guó)萊斯大學(xué)科學(xué)家及其合作者在《Matter》期刊上發(fā)表的一項(xiàng)新研究，MAC因其獨(dú)特的晶體和非晶區(qū)域結(jié)合而具有更高的韌性，比石墨烯堅(jiān)韌8倍。這一突破為增強(qiáng)二維材料的韌性提供了新思路，使其在電子、能源存儲(chǔ)和先進(jìn)傳感器等領(lǐng)域更具應(yīng)用潛力。 石墨烯雖然強(qiáng)度極高，但在壓力下容易突然斷裂。而MAC通過(guò)其復(fù)合結(jié)構(gòu)解決了這一問(wèn)題。MAC是一種單原子厚度的二維材料，結(jié)合了晶體和非晶區(qū)域，這種結(jié)構(gòu)使其能夠有效阻止裂紋擴(kuò)展，吸收更多能量后才斷裂。 萊斯大學(xué)的研究人員通過(guò)實(shí)時(shí)成像和模擬揭示了MAC的抗裂機(jī)制。他們利用掃描電子顯微鏡進(jìn)行原位拉伸測(cè)試，觀察裂紋的形成和擴(kuò)展過(guò)程，并結(jié)合分子動(dòng)力學(xué)模擬，從原子層面分析了晶體和非晶區(qū)域如何影響斷裂能量。 這一發(fā)現(xiàn)為二維材料的韌性增強(qiáng)提供了新策略。研究人員認(rèn)為，這種基于結(jié)構(gòu)的增韌方法可應(yīng)用于其他二維材料，為先進(jìn)材料設(shè)計(jì)開(kāi)辟了新的可能性。未來(lái)，MAC及其類似材料有望在電子、能源存儲(chǔ)和傳感器等領(lǐng)域發(fā)揮重要作用，推動(dòng)材料科學(xué)的進(jìn)一步發(fā)展。 《賽特科技日?qǐng)?bào)》網(wǎng)站（https://scitechdaily.com） |
