石墨烯的sp
2性質賦予六角形晶格非常高的理論剛度、強度和回彈力，這些文獻均已得到充分證明。然而，由于實驗設計的困難，石墨烯的極限拉伸性尚未得到證實。在這里，在制定了用于樣品轉移、成型和拉伸的協議后，在掃描電子顯微鏡中直接進行了原位拉伸測試，我們報告了通過化學氣相沉積法生長的獨立式單晶單層石墨烯的彈性和拉伸性。測得的楊氏模量接近1 TPa，與理論值非常吻合，而代表性的工程拉伸強度達到~50-60 GPa，樣品范圍內的彈性應變高達~6％。我們的發現表明，即使在具有邊緣缺陷的大面積區域中，單晶單層石墨烯確實可以顯示出接近理想的機械性能，以及回彈力和機械堅固性可以實現柔性電子和機電一體化應用。
Figure 1. 獨立式石墨烯的實驗裝置和表征。
Figure 2. 懸浮單層石墨烯完全可恢復的彈性應變。
Figure 3. 獨立式石墨烯的拉伸斷裂。
Figure 4. 獨立式石墨烯斷裂的分子動力學模擬。
相關研究成果于2020年由清華大學Zhiping Xu課題組和香港城市大學Yang Lu課題組，發表在Nature Communications（doi.org/10.1038/s41467-019-14130-0）上。原文：Elastic straining of free-standing monolayer graphene。
摘自《石墨烯雜志》公眾號：
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