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石墨烯特性:折叠机械特性
石墨烯是人类已知强度高的物质,比钻石还坚硬,强度比钢铁还要高上100倍。哥伦比亚大学的物理学家对石墨烯的机械特性进行了***的研究。在试验过程中,他们选取了一些直径在10—20微米的石墨烯微粒作为研究对象。研究人员先是将这些石墨烯样品放在了一个表面被钻有小孔的晶体薄板上,这些孔的直径在1—1.5微米之间。之后,他们用金刚石制成的探针对这些放置在小孔上的石墨烯施加压力,以测试它们的承受能力。
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研究人员发现,石墨烯云绒填充棉供应,在石墨烯样品微粒开始碎裂前,它们每100纳米距离上可承受的压力居然达到了大约2.9微牛。据科学家们测算,这一结果相当于要施加55牛顿的压力才能使1微米长的石墨烯断裂。如果物理学家们能制取出厚度相当于普通食品塑料包装袋的(厚度约100纳米)石墨烯,那么需要施加差不多两万牛的压力才能将其扯断。换句话说,石墨烯云绒填充棉厂家,如果用石墨烯制成包装袋,那么它将能承受大约两吨重的物品。
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石墨烯特性:折叠化学性质
我们至今关于石墨烯化学知道的是:类似石墨表面,石墨烯可以吸附和脱附各种原子和分子。从表面化学的角度来看,石墨烯的性质类似于石墨,可利用石墨来推测石墨烯的性质。
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石墨烯化学可能有许多潜在的应用,石墨烯云绒填充棉,然而要石墨烯的化学性质得到广泛关注有一个不得不克服的障碍:缺乏适用于传统化学方法的样品。这一点未得到解决,石墨烯云绒填充棉加工,研究石墨烯化学将面临重重困难。
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石墨烯特性:折叠电子的相互作用
石墨烯电子能带结构利用强大的人造辐射源,美国加州大学、哥伦比亚大学和劳伦斯·伯克利***实验室的物理学家发现了石墨烯特性新秘密:石墨烯中电子间以及电子与蜂窝状栅格间均存在着强烈的相互作用。
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科学家借助了美国劳伦斯伯克利***实验室的“***光源(ALS)”电子同步加速。这个加速产生的光辐射亮度相当于***上X射线强度的1亿倍。科学家利用这一强光源观测发现,石墨烯中的电子不仅与蜂巢晶格之间相互作用强烈,而且电子和电子之间也有很强的相互作用。
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