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它的厚度仅有0.34纳米!研究称石墨烯不仅是2D材料,还是3D材料

了解石墨烯的特性和尺寸,对于理解这种极薄的、可能改变世界的材料新用途非常重要。现在伦敦玛丽女王大学的研究人员进行的石墨烯研究有了新进展,他们声称石墨烯不仅是2D材料,还是3D材料。

它的厚度仅有0.34纳米!研究称石墨烯不仅是2D材料,还是3D材料

石墨烯是已知的所有材料中导热系数和电导率最高的材料,它比钢更坚硬,但却仍然很轻、灵活和透明。基于它的这些特性,因此石墨烯经常会被称为“神奇材料”。这种材料具有广泛的潜在的改变世界的用途。这些技术包括用作海水过滤器、用于假肢装置电极的舒适解决方案,甚至还可以作为防止蚊虫叮咬的屏障。

它的厚度仅有0.34纳米!研究称石墨烯不仅是2D材料,还是3D材料

发表在《物理评论快报》杂志上的新研究中,研究人员提出了两个关键问题: 石墨烯的真实厚度是多少? 石墨材料又有多厚?

令科学家们惊讶的是,他们发现二维石墨烯与三维石墨有一些相似之处,二维石墨烯是一种排列成蜂窝状结构的扁平单层碳原子,三维石墨是天然存在的碳构成的形式,由非常薄的石墨烯堆叠而成。

石墨烯和石墨具有相似的抗压缩性能。同时通过将石墨烯的厚度与石墨进行比较,能够推算出出石墨烯的厚度。如果一个100层的石墨块的厚度可以测量,则意味着单个石墨烯层的厚度等于石墨烯块的厚度除以100。因此根据研究人员的计算,石墨烯的厚度是0.34纳米。

它的厚度仅有0.34纳米!研究称石墨烯不仅是2D材料,还是3D材料

该项研究的主要作者、伦敦玛丽女王大学的孙义伟博士(音译)表示,石墨烯的厚度是由二维碳原子平面上方下方伸出的一些列化学键决定的。因此石墨烯实际上是一种三维材料,尽管厚度非常非常小。

通过将已经使用了大约400年的传统3D理论,应用于石墨烯等已知15年的2D材料,可以证明类似的论点也适用于其他所谓的2D材料,例如氮化硼和二硫化钼。 从这个意义上说,2D材料实际上都是3D材料。

它的厚度仅有0.34纳米!研究称石墨烯不仅是2D材料,还是3D材料

石墨烯是2004年通过使用胶带从石墨上剥离石墨烯薄片而发现的。由于它非常薄且由原子片构成,因此它被许多人称为“世界上第一种二维材料”。认识到它是一种三维材料,对于理解它的机械性能和开发基于石墨烯的新型器件十分重要,这项新研究可能有助于发现神奇材料的新用途。

原创文章,作者:茶马星球视野,如若转载,请注明出处:http://www.zgsmx.cn/7488.html

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