است که به خوبی شناخته شده است، دو بعدی مواد با خواص مکانیکی عالی، علاوه بر مدول یانگ و استحکام مکانیکی، چقرمگی شکست است شاخص مکانیکی بسیار مهم است، منعکس کننده توانایی یک ماده برای مقاومت در برابر رشد ترک ناپایدار است.
از آنجا که مواد از کاربردهای عملی نقص ذاتی، به طوری که چقرمگی شکست از مواد را می خواص مکانیکی در بسیاری از موارد منعکس کننده، مدول یانگ و استحکام مکانیکی بسیار بالا، چقرمگی بالا لزوما یکسان نیست، به عنوان مثال، گرافن ثابت می شود بالاترین مدول یانگ و استحکام مواد کشف تا به امروز، اما چقرمگی تنها حدود 16 J / m2 و کمتر از مواد معمولی خاص، خواص مکانیکی مواد ترد، به یک بعدی و دو منجر یکی از دلایل مهم برای چقرمگی شکست کم.
مطالعات متعدد نشان می دهد که مقدمه ای از یک دو بعدی در مقیاس نانو نقص مواد ممکن است خواص پلاستیکی از مواد افزایش، و بیشتر بهبود چقرمگی شکست خود، با این حال، این روش نیاز به تکنیک های تجربی بالا و تجهیزات گران قیمت به منظور دقت کنترل اندازه از نقص معرفی شده است و شکل و تنها می تواند در یک منطقه بسیار کوچک به دست آورد، آن را دشوار است به درخواست مقیاس از مواد دو بعدی.
به نظر از این، دانشگاه تورنتو یو خورشید، چاندرا ویر سینگ، توبین Filleter تیم با معرفی یک ماده دو بعدی توسعه یک استراتژی جدید برای مواد شیمیایی به معنی تغییر خواص مکانیکی، گروه های عاملی شیمیایی، و افزایش ضخامت گرافن، که تا حد زیادی بهبود خواص پلاستیکی و چقرمگی مواد دو بعدی، و انتظار می رود که هزینه برنامه های کاربردی در مقیاس بزرگ به طور گسترده در مواد دو بعدی استفاده می شود.
محققان با استفاده از میکروسکوپ الکترونی عبوری، تفنگ الکترونی است برای اولین بار در حدود 10٪ از ترک عرض در اکسید گرافن چند لایه اچ، اکسید گرافن پس از ترک تست کششی درجا در یک دستگاه MEMS از طریق یک میکروسکوپ الکترونی عبوری بودند، تا این کاملا شکست خورده است.
این، پیدا شد اکسید گرافن چند لایه به مهار مکانیسم کرک زمانی که ترک شروع به گسترش، و نه به عنوان سریع به عنوان فیلم گرافن گسترش به لبه، اما متوقف در وسط، افزایش بیشتر در استرس، کرک به فیلم تمدید شد در لبه، این مکانیزم مهار ترک در ابتدا در مواد دو بعدی کشف شد.
همچنین، پس از چند لایه اکسید گرافن منحنی غیر خطی تنش-کرنش، به طوری که ترک در Geli فی قضیه می تواند استفاده شود برای محاسبه چقرمگی شکست، تیم بدون ترک قضیه کاربردی در Geli فی غیر خطی مواد دو بعدی در متن است نشان معقول بودن، و چقرمگی شکست از مواد غیر خطی نشان داد باید تئوری انتگرال توسط هاچینسون و برنج محاسبه می شود. تیم SEM پیشنهاد از طریق تصویر HD محاسبه شده توسط روش المان محدود و به دست آمده ی- تئوری انتگرال، اکسید گرافن چند لایه ی- چقرمگی شکست بیش از 3 بار تک گرافن کربن خالص است.
علل بالقوه با استفاده از دینامیک شبیه سازی مولکولی، تیم اشاره کرد که تورنتو می تواند منجر به مهار اکسید گرافن چند لایه نشان ترک: برای اکسید گرافن تک لایه مربوط می شود، پس از آن که ترک شروع به گسترش، به طور طبیعی باید به دنبال راحت تر شکسته اتم های کربن، اکسیداسیون گروه های عاملی، و هنگامی که رویداد نیاز به انرژی بیشتری برای از بین بردن اوراق قرضه SP2، انرژی کرنش نیاز به یک توقف گسترش بیشتر؛ در حالی که اکسید گرافن چرا که آنها گروه عاملی ندارد، هر چند که نیاز به تحت شرایط مشابه بالاتر ترک استرس به طوری که گسترش شروع می شود، اما نشان نمی ترک مهار علاوه بر این، علل سختی بالا چند لایه اکسید گرافن تک لایه از کربن خالص از گرافن شکسته است: گرافن کربن خالص هر ترک گسترش هستند، و اکسید گرافن چند لایه، از گروه های عاملی اکسید نظم، هر یک از مسیرهای مختلف انتشار ترک آن، و در نتیجه نیاز به انرژی فشار بیشتر.
در نتیجه، این مطالعه فراهم می کند برای تنظیم خواص مکانیکی مواد دو بعدی با روش های شیمیایی پایه های تئوریک و تجربی برای آماده سازی یک چقرمگی شکست قوی تر از راهنمای مواد دو بعدی جهت جدید! Changhong در کائو، سنخا موکرجی، یو خورشید، . چاندرا ویر سینگ، توبین Filleter و همکاران، شکستگی غیر خطی اندازه گیری چقرمگی و مقاومت در برابر کرک انتشار چند لایه گرافن عاملدار علمی گذاری Adv 2018؛ 4: ... eaao7202.