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为什么石墨烯密度如此之大,却又有弹性?

编辑:网友投稿来源:互联网整理更新时间:2021-01-21 08:47:30

与铀相比,石墨烯并不是特别致密。密度是用每体积的质量来衡量的,我们需要一个更重的原子来填充空隙;分子不会切断它。但在二维材料中,堆积密度(即未使用空间与原子的比率)都没有意义。

石墨烯也不是特别灵活。一些灵活性来自于材料的薄性和化学键都在平面内,但一旦材料被聚合物包裹,它就不再是石墨烯了。

就像我写过几次的那样,制作任何尺寸的二维平面都是可行的,因为一旦它暴露在制造腔外的空气中:
 
  1. 它会粘在腔室/化学反应器上
  2. 如果我们试图移除它,额外的操作和静电力将意味着2D薄片将破裂,未满足要求的hibrid-pi轨道将塌陷到材料本身,形成质量较差的石墨团,或质量较差的碳纳米管。
为什么石墨烯密度如此之大,却又有弹性

把它放在基材上意味着在实践中它具有基材的特性。问题是,所有这些灵活性都会导致石墨烯层产生缺陷,迁移或吸附原子,从而破坏其独特的导电和机械性能。

因为石墨烯并不是你要寻找的神奇材料。石墨烯在纸面上看起来很有前途,但在任何应用中都还不是最有力的竞争者。

简而言之,我们不能两者兼得:大块机械强度和有效开发半金属性能,因为它们是相互排斥的。问题是,我们真的需要超柔性电子产品吗?OLED屏幕在这个领域更有前景。

进入电子学领域的方法是将石墨烯包裹在半刚性聚合物薄片中,或者放置在无机衬底上(如果要开发其导电性能的话)。

就机械性能而言,与石墨烯相比,在塑料中添加碳纳米管外壳可能是一种更经济有效的增强塑料强度的方法。
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