新型二维碳材料韧度达石墨烯的八倍

记者 刘霞

一个国际科研团队最近合成了一种名为单层无定形碳（MAC）的新型二维材料，并从原子结构上对其性质进行了研究。他们发现，这种材料韧度达到石墨烯的8倍，不易断裂，为二维材料研究及新型材料设计开辟了新途径。相关论文发表于新一期《物质》杂志。

MAC由新加坡国立大学科学家合成。为了深入研究MAC这种纳米复合材料在结构上是如何应对裂纹扩展的，美国莱斯大学科学家使用扫描电子显微镜🔬进行了观察。他们发现，与石墨烯一样，MAC也是一种单原子厚的二维材料。但不同之处在于，石墨烯内部的原子排列成有序（结晶态）的六方晶格；而MAC内部则兼具结晶态和非晶态结构。正是这种复合结构赋予了MAC超凡的韧性，可以防止裂纹传播，使材料不易碎裂。

美国麻省理工学院科学家则进行了分子动力学模拟，在原子尺度上对材料进行了放大观察，以了解结晶和非晶区域的混合如何影响材料的断裂。

二维材料在高科技领域有着广泛应用前景，如更快更高效的电子产品、高容量储能设备、先进传感器、可穿戴设备等。然而，这些材料极易破碎，限制了其在现实中的应用潜能。MAC基于结构的增韧策略或许也适用于其他二维材料，有助科学家设计出更多性能优异的先进材料。