또한 탄성 계수 및 기계적 강도 또한 우수한 기계적 특성을 갖는 두 개의 차원 소재, 파괴 인성이 불안정 균열 성장에 저항하는 재료의 능력을 반영하는 매우 중요한 기계 인덱스 알려져있다.
재료의 파괴 인성이 많은 경우에 기계적 특성을 반영 할 수 있도록 실제 응용의 재료 때문에 고유의 결함을 가지고, 탄성 계수와 매우 높은 기계적 강도가 높은 파괴 인성이 반드시 동일하지 않습니다, 예를 들어, 그래 핀은 특정 기존 재료보다, 취성 재료의 기계적 특성은 2 차원으로 이끄는 가장 높은 탄성 계수 현재까지 발견 된 재료의 강도, 만 약 16 J / m2의 파괴 인성을 입증 낮은 파괴 인성의 중요한 이유 중 하나.
많은 연구는 2 차원 나노 스케일 물질의 결함의 도입은 재료의 소성 특성을 개선하고, 또한 자신의 파괴 인성을 향상시킬 수 있음을 보여주고 있지만, 이러한 방법은 정확한 결함의 크기를 제어하기 위해 높은 실험 기술 및 고가의 장비 도입을 필요 그리고 모양, 그리고 매우 작은 영역에서만 달성 할 수 있습니다, 그것은 입체 자료로 스케일링하기가 어렵습니다.
이러한 관점에서, 토론토 유 일, 찬드라 비어 싱, 토빈 Filleter의 대학 팀은 화학 기계적 특성을 변경하는 것을 의미에 대한 두 개의 차원 물질을 도입하여, 화학 작용기를 새로운 전략을 개발하고 크게 개선 된 그래 핀의 두께를 증가 2 차원 재료의 소성 및 파괴 인성은 2 차원 재료 응용 분야에서 널리 사용될 것으로 예상됩니다.
투과 전자 현미경에 의한 연구는, 전자총이 다층 그래 핀 옥사이드의 폭 균열의 약 10 %가 제 에칭 균열 후 그래 핀 옥사이드까지 투과형 전자 현미경을 통해 MEMS 디바이스 시츄 인장 시험했다 그것은 완전히 부서집니다.
크랙이 아닌 가장자리까지 연장 그라 막 인스턴트로 확장하기 시작하지만, 중간에 응력이 더 증가를 정지 할 때 균열 메카니즘을 억제하는 다층 그래 핀 산화물을 발견하고, 균열 막으로 확장시켰다 가장자리에서이 균열 억제 메커니즘은 2 차원 재료에서 처음 발견됩니다.
또한, 다층 그래 핀 옥사이드 비선형 응력 - 변형률 곡선 보낸 GELI 페이 정리 파괴 인성을 계산하는데 이용 될 수없는 균열하므로, 팀 정리 응용 GELI 페이 비선형 이차원 재료 텍스트에 균열을 입증하지 유한 요소법에 의해 계산하여 얻어진 HD 영상 J- 적분 이론 다층 그래 핀 옥사이드로 계산 허친슨 라이스. SEM 팀 제안 적분 이론 J-한다 나타낸 비선형 물질의 타당성 및 파괴 인성 파괴 인성은 단층 순수 탄소 그래 핀의 3 배 이상입니다.
단일 층 그래 핀 산화물에 관한 내용은 균열이 확장하기 시작하면, 자연스럽게 더 쉽게 깨지지 추구해야합니다 : 분자 역학 시뮬레이션에 의한 잠재적 인 원인은, 팀은 토론토 다층 그래 핀 산화물 억제로 이어질 수있는 균열을 보여주고 있다고 지적 산화 된 관능기의 탄소 원자는 더 많은 에너지가 파괴되는 SP2 결합을 만나면 팽창을 멈추기 위해 더 많은 변형 에너지를 필요로하지만, 그래 핀은 산화 작용기를 가지지 않지만 동일한 조건 하에서 더 높아야합니다. 순수한 탄소 그라 각각 연장 크랙이 동일하며 : 응력 균열이 확장이 시작하지만, 균열이 별도로 억제가 발생하지 않게는, 그라 펜의 순수한 탄소 단층보다 고강도 다층 그래 핀 옥사이드의 근본 원인은 고장 다층 구조의 그래 핀 산화물의 경우 산화 된 관능기의 분포가 불규칙하므로 각 층의 균열 전파 경로가 다르므로 더 많은 변형 에너지가 필요합니다.
요약하면,이 연구는 2 차원 재료의 기계적 성질을 화학적으로 조절하기위한 이론적 및 실험적 근거를 제공하고, 파괴 인성이 강화 된 2 차원 재료 준비에 대한 새로운 지침을 제시합니다! Changhong Cao, Sankha Mukherjee, Yu Sun, Chandra Veer Singh, Tobin Filleter 등, functionalized graphene multilayers의 비선형 파괴 인성 측정 및 균열 전파 저항. Sci. Adv. 2018; 4 : eaao7202.