Образование складок на графене под напряжением: механизмы деформации и прочность на излом

Интерес к двумерным материалам не утихает последние 20 лет: появляются, в том числе, и новые углеродные материалы — «последователи» графена. Например, это графины — материалы с различным количеством ацетиленовых связей, имеющих смешанную гибридизацию (по сути, различным образом переплетённые цепочки атомов углерода). О прочности двумерных материалов написано много, но очень часто не учитывается факт, что при деформации происходит «коробление» двумерной структуры, появляются складки.

В свежей работе из Уфы (Институт проблем сверхпластичности металлов РАН, группа проф. Баимовой впервые была изучена прочность графинов в особых условиях, когда происходит не только растяжение, но и коробление.

В этой работе рассматривается приближенный к реальности процесс, когда материал растягивается и, одновременно, из-за действия отрицательной нагрузки происходит образование морщин и складок. В работе впервые показаны механизмы деформирования четырёх разных графинов. На атомарном уровне показано как происходит формирование морщин в графинах, как происходит разрушение графина в зависимости от его морфологии. Полученные результаты не просто демонстрируют новые механические свойства материала, но и дают вклад в понимание реального деформационного поведения двумерных структур. Наличие и распределение ацетиленовых связей при этом играет решающую роль.

Статья опубликована в журнале Surfaces and Interfaces .

 Источник: Пресс-служба ИПСМ РАН