Зчіпні складки підвищили еластичну міцність графенових плівок
Дослідники описали графенові плівки зі зчіпними складками, що підвищують еластичну міцність матеріалу.
Дослідники з Китаю описали графенові плівки зі складками, які зчіплюються між собою та забезпечують підвищену еластичну міцність матеріалу. Результати роботи опублікував Nature 14 жовтня 2026 року.
Автори дослідження працювали, зокрема, в Чжецзянському університеті в Ханчжоу, Університеті Цінхуа в Пекіні, Чаншаському університеті науки і технологій та Інституті фізики Китайської академії наук.
Складки на графенових листах
Для створення плівок команда використала складчасті листи оксиду графену. У додаткових матеріалах статті наведено аналіз зразків, синтезованих за різних температур — від −5 °C до −25 °C. Дослідники оцінювали товщину листів, ширину й довжину складок, а також їхню щільність за допомогою атомно-силової мікроскопії.
Після хімічного відновлення оксиду графену автори отримали плівки, позначені як SFRG. За даними рентгенівської фотоелектронної спектроскопії, частка зв’язків вуглецю C(sp²)-C(sp²) у плівці зросла з 57,9% для складчастого оксиду графену до 87,8% після відновлення. Це вказує на суттєве усунення кисневмісних груп.
Перевірка властивостей плівки
Структуру матеріалів досліджували за допомогою рентгенівської дифракції, раманівської спектроскопії, просвічувальної електронної мікроскопії та ширококутного рентгенівського розсіяння. Для однієї з плівок провели випробування ширококутним рентгенівським розсіянням під час розтягування й розвантаження, щоб простежити її еластичну поведінку.
Автори також використали теоретичну модель одношарового складчастого листа оксиду графену. Вона розглядала розподіл напружень і деформацій у ділянках, де складки стикаються різними способами, а також момент порушення міжшарового зчеплення. У статті зазначено, що саме такі зчіпні складки дають змогу поліпшити еластичну міцність графенових плівок.
