التغطية الصحفية الأخيرة من البحوث الجرافين، معهد الطرق Eluosilang الفيزياء النظرية، واكتشف العلماء نسبة الجرافين بواسون عن طريق تغيير سيطرة التوتر التطبيقية، وجد العلماء في نهاية النقاش العام حول نسبة بواسون من الجرافين التي طال أمدها. لماذا الجرافين على سبيل المثال ، Poisson مهم لأنه ليس مجرد مؤشر للأداء ، وخلفه ، فإن إخفاء العديد من الميزات سيؤثر بشكل مباشر على تعريف الجرافين ، لذا فإن هذا الاكتشاف هو مخرب.
كما نعلم جميعا، فإن الجرافين مادة المعجزة المواد ثنائية الأبعاد تتألف من طبقة واحدة من ذرات الكربون، فإنه مثير للجدل للغاية، لأنه يظهر مختلفة تماما مع المواد التقليدية للسلوك غير طبيعي في نواح كثيرة. ومن بين هذه خصائصه الكهربائية والمرونة العلاقة بين الجرافين لديها التنقل تهمة عالية جدا، ولكن لم يتم إصلاح هذه القيمة، سوف تتأثر مرونة تأثير والقيم التنقل تتغير بشكل كبير تحت قوة مرنة مختلفة. وقد الفيزيائيين يحاولون العثور على نحو كاف تعكس والسبب في ذلك سلوك غير عادي، ونأمل أن تجد الخصائص الفيزيائية يمكن أن تفسر هذه الظاهرة وقابلة للتطبيق بشكل عام. وبمجرد حلها، ونحن سوف تكون قادرة على استخدام أكثر فعالية الجرافين، وأسهل لخلق مواد جديدة المطلوبة. ومع ذلك، فإن الباحثين لم يتم العثور على تفسير معقول حتى وقت قريب.
بالنسبة لمعظم المواد، عندما تحت التوتر، وتحدث انكماش عرضية، مثل سحب الشريط المطاطي. ومع ذلك، منذ نحو مائة سنة، الفيزيائي الألماني 沃尔德马沃 الفنار وجد الكريستال البيريت سحب ومع ذلك ، فإن المادة التي تظهر سلوكًا غير طبيعي عند التمدد تسمى مادة أسيكس ، وفي أواخر السبعينيات من القرن العشرين ، أنتج العلماء هذه المواد أولاً ، ويكمن سر المواد المنتفخة غير العادية في أنها لا في الأشكال الهندسية العادية ، عندما تكون المادة مسترخية ، تندفع الوحدات البنيوية في بعضها البعض ، ولكن عند تعرضها إلى إجهاد الشد ، يتم سحب الهيكل المطوي وتوسيعه ، ويصبح الحجم أكبر على الفور.
FIG تعرض للالتقليدية ومواد منمي الحجم ودولة امتدت، وينظر للطي المواد منمي الحجم وحدة توسيع عندما انسحبت من الزيادات في حجم الجانبية؛ FIG تحت قواعد ب لطي المنتج ميورا أوري، عندما تقويمها مظهر الصورة: مصدر الصورة: معهد لانغدو للفيزياء النظرية
تشتمل المادة المنتفخة على العديد من الخصائص غير العادية التي ستساعد في تحسين التقنية الحالية وإنشاء تقنيات جديدة ، حيث ستتوسع المواد التقليدية عند تسخينها ، مما يؤدي إلى إنتاج مجموعة متنوعة من الإجهاد الميكانيكي وإزاحة المزيد من الأداء الأصلي. ومع ذلك ، فإن مادة الأوكسجين هي عكس ذلك تمامًا ، فعندما تسخن فإنها قد تتقلص ، لذا يمكننا محاولة استخدام المواد الموصلة والمواد التقليدية لصنع مادة مركبة ذات نسبة توسع صفر ، وبهذه الطريقة ، مع زيادة درجة الحرارة ، والمواد التقليدية يتم تكبير حجم ، ولكن يمكن تعويضها المادية auxet بشكل جيد لتحقيق الاستقرار وحدة التخزين النهائية.
وقال نحدد قدرة المواد عموما مادة تمتد المواد التقليدية الضيقة أفقيا أو تحت التوتر المعروفة باسم نسبة بواسون لنسبة بواسون متفائلون بشكل عام، ولكن المواد منمي الحجم هي نسبة سلبي بواسون Kachorovskii: "العلماء لقد ظللنا مهتمين بنسبة الجرافين بواسون لفترة طويلة ، ونعتقد بشكل عام أنها سلبية ، إلا أن بعض الحسابات العددية الحديثة تظهر أن نسبة الجاذبية لدى بواسون قد تكون إيجابية أو سلبية. نتائج الحسابات المختلفة متناقضة تماما.
من الصعب قياس نسبة بواسون ، وهي أكثر صعوبة بالنسبة للجرافين ، لأن الجرافين المتراكم يكون بشكل عام على الركيزة ، فإن العديد من الركائز تمنعنا من قياس نسبة بواسون الحقيقية من الجرافين. إذا لم يكن لديك الركيزة، الجرافين واحد وصغيرة جدا، ومن المستحيل أن يقص على المباراة سيطرة اختبار الشد. نسبة بواسون التي لا تحتاج لقياس ذلك؟ لا، R & D تكنولوجيا المواد الكربون هناك حاجة لهذا والمهندسين ، الذين يحتاجون إلى معرفة بالضبط ما إذا كان الجرافين منتفخة.
لذا معهد لانداو للفيزياء النظرية، كان العلماء الجهود على هذه المسألة، وأنها تريد أن تبدأ محاولة "التوفيق" نتائج الصراعات السابقة، والعثور على المعلمات بالضبط نسبة الجرافين بواسون. ومع ذلك، والبحوث إلى الأمام مسبقا، وجدوا أن هذا العدد ليس قيمة ثابتة، وسوف تتغير التوتر تطبق Kachorovskii اضاف هذا الباحث: عندما "الجرافين تحت إجهاد الشد كبيرة، والمواد سوف تكون هي نفسها نسبة بواسون العادية إيجابية ومع ذلك ، مع انخفاض إجهاد الشد ، يبدأ الجرافين في إظهار خصائص المادة auxetic ، مع إظهار قيم Poisson السلبية.
بعد ذلك ، شرحوا العلاقة غير المعتادة بين نسبة بواسون وتمديدها ، على الرغم من أن معظم الناس يرون صور الجرافين كذرات كربونية ثنائية مسطحة ، إلا أن هذه ليست الحالة. هناك العديد من الانحناءات والأمواج التي تسير على طول هذه "الورقة" ، فهي تميل إلى تغيير الجرافين من مسطح إلى حالة التجاعيد ، وبالتالي فإن الجرافين ليس مسطحًا ببساطة ولكنه مطوي ، إنه "أضعاف" لذلك بجدارة أن يتصرف وكأنه هيكل ثنائي الأبعاد شقة أوضح Kachorovskii: "لقد اعترف المجتمع العلمي منذ فترة طويلة أن الغشاء هو الاعتقاد بأن لن يكون هناك مثل هذه البلورات مثل الجرافين ثنائية الأبعاد، ويعتقدون أنهم يحاولون دائما أن يتقلص الكرة.
"ومع ذلك، كما رأينا، فإن اكتشاف الجرافين تحطيم هذه النظرية. موجود alkenyl التوتر السطحي الغرافيت وضغط مماثل لبعض التقلبات، فهي تحدث التجاعيد السطحية تفاعل غير الخطية تعيق انكماش الجرافين في الكرة. لذلك، بدقة في الواقع ، الجرافين في الواقع ليس بلورة ثنائية الأبعاد ، يجب أن يكون حالة وسيطة بين ثنائي الأبعاد وثلاثي الأبعاد.
نسبة بواسون أن يغير التوقيع في النهاية لماذا؟ لأن الخارجي مقنى في إطار العمل انزلاق التوتر السطحي الجرافين وضغط التقلبات الملازمة الناجمة عن الضغط الخارجي وتنتج تأثير المنافسة. عندما الضغط الخارجي عالية، هو السلوك منمي الحجم تثبيط، ونسبة بواسون تظهر قيمة موجبة، وعندما يتم تقليل إجهاد الشد الخارجي، وحدوث التجاعيد السطحية للتقلبات الضغط الجرافين تهيمن نسبة بواسون تصبح سلبية، وهذا هو السبب في تغيير يحدث بواسون حرف النسبة.
وقال Kachorovskii: "تطوي موجات الانحناء عرضية تخزين الطاقة الزائدة، وهذا هو السبب ويوضح المعارض الجرافين غير طبيعية المرونة وخصائص خاصة أخرى من الجرافين هذا أيضا لماذا الانكماش الحراري الطولي، بسبب طيات عرضية. حدث قابلة للطي، لذلك معظم المعروضات والمواد السلوك انكماش مختلفة. ولذلك، فإننا نعتقد أن الجرافين يمكن أن يفسر سلوك سمة مشتركة ونسبة بواسون طالما كانت نسبة بواسون فهم دقيق بما فيه الكفاية، ونحن سوف تكون قادرة على أكثر وضوحا اشرح السلوك غير الطبيعي للجرافين وتوقع الخصائص الأخرى.
الأهم من ذلك أن النتائج الحالية يفسر أيضا لماذا دراسات سابقة لها نسبة الجرافين متناقضة بواسون. "بواسطة حساب، وحصلنا على تحليل كامل للتوازن مرن معادلات رقائق الجرافين، فقد بينت النتائج أن الفيلم الجرافين هناك نوعان من أنماط السلوك: في ظل الظروف العادية، كل خصائص الجرافين يحدده القيمة القياسية، تعتبر نسبة بواسون إيجابية في نفس الوقت، فإن نسبة من طول ما يسمى غينسبورغ لالجرافين، طول غينسبورغ (. مجموعة 70 انغستروم) عينة كبيرة، والسلوك منمي الحجم للخروج من ال 40، ونسبة سلبية تحسب بواسون ". وأضاف Kachorovskii،" أحجام العينات المستخدمة في الممارسة هي بالتأكيد أكبر، حتى يمكننا أن نرى سحب الأكثر غرابة سلوك التورم.
يرتبط تفسير هذه الظاهرة أيضا مع أنواع مختلفة من موجات، وهذه الموجات تتفاعل بطريقة معقدة جدا. طول غينسبورغ تميز هذه التفاعلات لم يعد من الممكن تجاهل المقاييس، على هذا النطاق المواد التي تبدأ في يظهرون سلوكا غير عادي مثل هذا التفاعل الهائل من بلورات ثنائية الأبعاد تعيق يتقلص الى الكرة. مواد مختلفة لديها مختلف طول غينسبورغ، ونعرف مداها معين هو في غاية الأهمية لتطوير مواد جديدة.
Kachorovskii لتذكير الناس عادة ما تخلق مادة جديدة في حالة عدم وجود حساب طول غينسبورغ، ومن ثم محاولة إيجاد خاص حول ممتلكاتهم، وهذا هو نهج خاطئ تماما. إذا غينسبورغ كبير طول إلى 1 كم، ثم لا تظهر العينات ذات الحجم العادي أي خصائص خاصة على الإطلاق ، لذلك من المهم جدًا معرفة طول Günzburg.
النقاش انتهى نسبة بواسون من الجرافين، كانت الجرافين السلوك الشاذ منمي الحجم أيضا تفسيرا مثاليا. وبالنظر إلى أداء الجرافين المتضررين من ذلك بسهولة عن طريق تأثير القوة المطبقة، يمكننا استخدامها لبناء أجهزة الاستشعار الصوتي حساسة للغاية، وذلك لأن الموجات الصوتية يمكن الجرافين امتدت فيلم بدرجات مختلفة تمتد المقاومة الجرافين سيغير بشكل كبير. معهد لانداو لمعهد الفيزياء النظرية وضعت على جدول الأعمال التطبيق، فإنها تحسب حساسية مثل القطب كاشف عالية. بالإضافة إلى ذلك، سرعة الصوت في المواد منمي الحجم هو أعلى بكثير من المواد الطبيعية، حتى أنه عندما سحب في ولاية الجرافين تضخم، الصوت ينتقل بسرعة، تساعدنا على بناء استشعار استجابة فائقة السرعة يمكن أن يكون يكتشف بسرعة تذبذب الصوت.