城大新方法測出石墨稀抗拉強度極限 全球首次發現

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【on.cc東網專訊】香港科研團隊再取得世界性突破成就!城市大學機械工程學系研究團隊研發出以新方法,成功測試有「超級材料」之稱的單層石墨稀的彈性極限和抗拉強度。研究論文在國際著名科學期刊《自然通訊》發表,並獲《科學》期刊推薦。


相關研究由城大機械工程學系副教授陸洋領導的團隊負責,陸以往致力研究不同納米物料的機械性能,是次研發出用新方法將大面積石墨烯轉移到獨特的測試平台上,並在掃描電子顯微鏡下作原位拉伸測試,觀測石墨烯拉伸和成形的變化。


結果發現,通過化學氣相沉積(Chemical Vapor Deposition,簡稱CVD)得到的單層石墨烯,其抗拉強度達50至60千兆帕,而彈性應變則接近6%,彈性模數則為920千兆帕,相當接近於理論值的約1000千兆帕。


陸洋指,以往並沒有人試過真正拉伸一片單層石墨烯,並測試其拉伸機械性能,因為在構造上,石墨烯的厚度只有一個碳原子,科學家以往認為難以探究其真實機械性能,例如彈性極限和抗拉強度,故以往的研究僅涵蓋石墨烯的局部壓痕實驗,以及計算的理論值極限。


石墨烯被稱為「超級材料」,是目前已知最強韌的物料,而拉伸力配合其強韌特性,可應用在柔性電子器件上,例如製造出更堅韌的電晶體、有機發光二極體及其他機械零件等,亦可應用於製作複合材料、生物醫學研究、航空及國防等範疇。

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