Graphene Rips Ακολουθήστε τους κανόνες:Οι προσομοιώσεις δείχνουν ότι τα φύλλα άνθρακα σχίζουν ενεργειακά ευνοϊκές γραμμές
Τώρα, οι ερευνητές του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνιας, Berkeley, έδειξαν ότι αυτές οι σχισμές ακολουθούν συγκεκριμένους κανόνες και ότι το υλικό είναι πιθανότερο να σκίσει τις γραμμές που βρίσκονται σε γωνία 30 μοιρών με το κρυσταλλικό πλέγμα του. Τα ευρήματα, που δημοσιεύονται στο περιοδικό Nature Communications, θα μπορούσαν να βοηθήσουν τους μηχανικούς να σχεδιάσουν υλικά βασισμένα σε γραφένιο που είναι πιο ανθεκτικά στο σχίσιμο.
"Διαπιστώσαμε ότι υπάρχουν ορισμένες κατευθύνσεις στο Graphene που είναι πιο πιθανό να σχιστούν από άλλους", δήλωσε ο επικεφαλής συγγραφέας Junhao Lin, μεταδιδακτορικός ερευνητής στο Τμήμα Επιστήμης και Μηχανικών Υλικών στο UC Berkeley. "Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι τα άτομα άνθρακα στο γραφένιο είναι διατεταγμένα σε εξαγωνικό πλέγμα και οι δεσμοί μεταξύ αυτών των ατόμων είναι ισχυρότεροι προς ορισμένες κατευθύνσεις από ό, τι σε άλλες".
Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν ένα συνδυασμό ατομικών προσομοιώσεων και θεωρητικών υπολογισμών για να προσδιορίσουν τις πιο πιθανές κατευθύνσεις για να σχίσει το graphene. Διαπίστωσαν ότι το υλικό είναι πιο πιθανό να σκίσει κατά μήκος των γραμμών που είναι παράλληλες με τις άκρες του εξαγωνικού πλέγματος και ότι τα δάκρυα είναι πιο πιθανό να συμβούν στις γωνίες των εξάγωνων.
"Αυτό είναι σημαντικό επειδή σημαίνει ότι μπορούμε να σχεδιάσουμε υλικά με βάση το γραφένιο που είναι πιο ανθεκτικά στο σχίσιμο αποφεύγοντας αυτές τις κατευθύνσεις", δήλωσε ο ανώτερος συγγραφέας Robert Ritchie, καθηγητής της επιστήμης και της μηχανικής των υλικών στο UC Berkeley. "Για παράδειγμα, θα μπορούσαμε να χρησιμοποιήσουμε φύλλα γραφένιου που είναι προσανατολισμένα έτσι ώστε οι άκρες των εξάγωνων να είναι παράλληλα με την εφαρμοζόμενη δύναμη ή θα μπορούσαμε να χρησιμοποιήσουμε φύλλα γραφένιου που έχουν ενισχυθεί με άλλα υλικά για να τους εμποδίσουν να σχιστούν".
Τα ευρήματα θα μπορούσαν επίσης να έχουν επιπτώσεις στη χρήση του γραφένιου στα ηλεκτρονικά. Το Graphene είναι ένα πολλά υποσχόμενο υλικό για χρήση σε ηλεκτρονικές συσκευές επόμενης γενιάς, αλλά είναι σημαντικό να διασφαλιστεί ότι το υλικό είναι αρκετά ισχυρό ώστε να αντέχει τις ακαμψίες χρήσης. Με την κατανόηση των μηχανισμών του σχίσματος γραφένιου, οι μηχανικοί μπορούν να σχεδιάσουν συσκευές με βάση το γραφένιο που είναι πιο ανθεκτικές και αξιόπιστες.
Η έρευνα αυτή υποστηρίχθηκε από το Εθνικό Ίδρυμα Επιστημών και το Υπουργείο Ενέργειας.
