【二维材料力学性能首次测出】
目前已知的材料特性都是基于材料的三维结构 ， 而最薄的材料只有一个原子厚度 ， 其二维力学性能完全不同于三维材料特性 。 为了获取和处理二维材料 ， 迄今为止都是以三维材料薄膜形式替代 。 德国萨尔州大学物理学家乌韦·哈特曼和莱布尼茨新材料研究所的研究人员合作 ， 通过扫描隧道显微镜测量石墨烯 ， 首次能够表征原子级薄膜材料的二维力学性能 。 相关结果刊登在专业杂志《纳米尺度》上 。
近年来 ， 二维材料备受关注 。 2010年 ， 安德烈·吉姆和康斯坦丁·诺沃索洛夫因研究二维纯碳材料石墨烯而获得诺贝尔物理学奖 ， 由此开启了诸如硅、锗等元素的二维材料制造和材料特性表征 。 哈特曼表示 ， 一些二维材料的电子特性相当惊奇 ， 如材料内的电子移动遵循相对论原理 ， 而传统三维材料基本不是这样 ， 在制造电子元件方面 ， 这是一个有趣的优势 。 另外 ， 二维材料的力学性能也是独一无二的 ， 相对其厚度 ， 显示出的力学稳定性比三维材料大得多 。 2013年 ， 欧盟投入10亿欧元研究经费 ， 将石墨烯列为旗舰项目 ， 以进一步挖掘二维材料的潜力 。
然而到目前为止 ， 关于这些新材料力学性质的许多信息都来自模拟计算 。 哈特曼说：“二维材料一直只能作为三维材料表面上的薄膜来看待 ， 而整个系统的性质不可避免地还是由三维材料来决定 。 ”不过 ， 在最新研究中 ， 他们首次直接测量出了原子级薄碳改性二维材料的力学性能 。 “这使得模拟计算的数据可以直接与实验结果进行比较 。 此外 ， 膜的晶格的各种缺陷对其力学性能的影响也将能够测量 。 ”
哈特曼表示 ， 二维材料可以给许多领域带来创新 ， 从传感器、处理器到过滤技术和燃料电池等 。
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