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2025-02-28 07:34:00
エレクトロニクスの分野は、2次元の材料に大きく依存しています。しかし、後者が奇跡を続けるには、彼らは限られた堅牢性を超えなければなりません。予期せぬ結果のために、研究者が取り上げることを決めた挑戦…
2D材料により、多くの革新が可能になりました。電子機器の速度と効率、高容量エネルギー貯蔵、高度なセンサー、またはポータブルテクノロジーのいずれであろうと。これらの素材には弱点があるという事実は残っています。それらの脆弱性です。のような炭素由来の材料 グラフェン 世界で最も強い人の中でも、彼らは骨折抵抗に極端な弱さを持っています。亀裂がそこに現れると、それらはすぐに広がり、最終的に突然の骨折につながります。グラフェンは、結晶と呼ばれる秩序ある六角形マトリックスに保存された炭素原子で構成されています。このような堅牢な素材を作成するために、研究者が2つの方法を利用できます:「外因性強化」、または「固有の強化」。
最も堅牢なアモルファス材料
「外因性強化」は、「本質的な強化」がむしろ材料計画内で修正を導入することを目的としているときに、サポートにナノ構造を追加することで構成されています。ライス・デ・ヒューストン大学(テキサス州テキサス州)と彼らの協力者の科学者が、成功して探求することを選んだのは、この最後のトラックです!ライス大学でナニンゲンリーと材料科学を卒業した学生であるボンキシンは、新聞に掲載されたこの新しい研究の最初の著者です 案件 2025年2月13日、同僚と共に、彼はアモルファス領域とナノ結晶領域の両方のアモルファス炭素(結晶構造なし)の係留に取り入れるために際立っていました。アイデアは、グラフェンなどの材料の大きな堅牢性に加えて、堅牢性を提供することです。
実験室では、Bongki Shin(左側)は、2D材料をカットするために使用されるタングステン(右側)に尖った端を装備したデバイスであるマイクロマニピュレーターを使用しています。 ©Gustavo Raskoksy/Rice University。
2D材料の品質を定量的に測定するために、Bongki Shinと彼の協力者は、走査型電子顕微鏡でその場で牽引テストを実施しました。これにより、彼らはトレーニングを詳細に観察することができ、 亀裂の伝播 リアルタイムで。この作業により、グラフェンモノクーシュの場合に測定されたもののほぼ8倍の新しい材料のエネルギー放出速度が明らかになりました。科学者はまた、亀裂の安定化とレベルでの変形の改善にも注目しています 骨折。これにより、亀裂の伝播中に材料によるエネルギーの吸収が改善され、この炭素誘導体の固体で堅牢な特性が説明されます。
#グラフェンと同じくらい固体8倍の堅牢性の2D炭素材料