理解二维材料的折叠技术 在英国,每五名手机用户中就有一名在三年内因掉落手机而碎裂屏幕,根据YouGov的一项调查。手机屏幕易碎,因为它们通常由一种氧化物材料制成,可以使触摸屏幕正常工作,但容易破裂。相比之下,石墨烯和其他二维材料也能够作为高效的移动触摸屏,但具有高度可弯曲性。因此,这些材料有望彻底改变柔性电子产品,有潜力生产不可破裂的手机屏幕。由于材料的柔韧性,二维材料已经在先进的复合材料中得到应用,用于优化运动装备(如跑鞋、滑雪板或网球拍)的性能,并减轻车辆的重量。电子应用也可以从新型坚固的二维材料(如石墨烯)中受益。在所有这些应用中,折叠和拉伸的能力至关重要,新研究表明了原子薄材料如何像折纸一样折叠。在《自然通讯》杂志上发表的文章中,曼彻斯特大学的研究人员一直在研究单层原子材料的折叠。首席研究员艾丹·鲁尼博士表示:“通过对这些折叠进行细致分析,我们发现了完全新的弯曲行为,这迫使我们重新审视材料变形的方式。”他们观察到的特殊折叠方式之一被称为"双折",在这种情况下,材料在弯曲处的两侧是完全对称的镜像。材料表征教授莎拉·海格说:“在牛津学习材料科学时,我很早就从教科书插图中了解到石墨中的双曲结构。然而,我们的最新研究结果表明,这些教科书需要修正。作为科学家,很少有机会推翻已经存在超过60年的关键假设。”研究人员发现,与以往模型相比,层状材料如石墨和石墨烯中的折叠是分布在许多原子上的,不像一直以来所假定的那样锐利。实际上,在弯曲的中心产生了一个微小的类似纳米管弯曲的区域。这对材料的强度和弯曲能力产生了重大影响。聚合物科学和技术教授罗伯特·杨评论道:“我们发现,折叠的类型可以根据原子层数和弯曲角度来预测 - 这意味着我们可以更准确地模拟这些材料在不同应用中的行为,以优化其强度或抗破坏性。”先进材料是曼彻斯特大学的研究焦点之一 - 这是一些开拓性发现、跨学科合作和跨行业伙伴关系的例子,正在应对地球面临的一些重大问题。#ResearchBeacons 分享此发布。更多阅读。”