石墨烯泡沫——比超人强200倍

神奇材料胜过钢铁人，可以承受难以置信的压力。英国曼彻斯特大学的科学家声称由单原子厚度的石墨烯材料制成的石墨烯泡沫可以承受巨大的压力，远高于世界海洋最深处的压力。这一结果于近日刊登在《自然通讯》杂志上，揭示了石墨烯的另一大财富，也就是“神奇材料”。将石墨烯叠加在二维基质氮化硼上可以提高石墨烯的电学性质。两种材料之间强大的凝聚力会自动形成一个几乎没有杂质的干净界面。两层中间的任何污染物会被石墨烯和基底之间的范德华力挤压出去，并形成亚微米级的“泡沫”。 这一过程类似于在给手机屏幕贴膜时，尘埃粒子会在屏幕和贴膜之间产生气泡，这些气泡常被人们忽略，但它却非常令人讨厌。

然而，曼彻斯特大学的研究团队决定仔细观察这些泡沫，他们发现这些泡沫在高压力的情况下可能会是有用的。研究人员发现纳米气泡的形状和尺寸提供了关于石墨烯的弹性强度及其与底层的基质相互作用的直观信息。并且这样的气泡也可以通过其他二维晶体（如：一层二硫化钼或氮化硼）创建出来。通过原子力显微镜，研究人员可以直接测量石墨烯施加在泡沫上的压力，反之亦然。这个力可以衡量闭合石墨烯泡沫。研究人员发现，泡沫越小，它可以承受更高的压力。微米大小的泡沫可以承受约200帕斯卡，而泡沫小于10纳米可以承受1吉帕斯卡的压力。较小的泡沫更有可能是圆的，较大的泡沫是金字塔形或三角形。

因石墨烯研究而获得诺贝尔奖的安德烈·海姆先生表示：这些气泡是无处不在。科学家们现在可以开始思考通过人为产生泡沫来改变封闭材料或研究自动薄膜在高应变和压力下的性能。石墨烯泡沫是一个仍在探索中新的研究和应用领域。曼彻斯特大学的另一个团队正在进行实验，观察怎样的气泡曲率才能用在眼镜制造上。一名博士生Ekaterina Khestanova通过实验认为高压泡沫可以用来防止液体冻结。她表示这种压力足以修改泡沫中材料的性质，例如，可以使液体的结晶远高于正常的凝固温度。来源：江南石墨烯研究院

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