Couverture récente de presse de la recherche sur le graphène, Eluosilang Institut Route de la physique théorique, les scientifiques ont découvert le ratio de graphène Poisson en modifiant le contrôle de la tension appliquée, les scientifiques ont constaté la fin d'un débat public sur le rapport de Poisson de graphène prolongée. Pourquoi graphène Par exemple, Poisson est important car il ne s'agit pas seulement d'un index de performance, mais cacher derrière lui beaucoup de caractéristiques affectera directement notre définition du graphène, donc cette découverte est subversive.
Comme nous le savons tous, le matériau miracle graphène est un matériau à deux dimensions constitué d'une couche unique d'atomes de carbone, il est très controversé, car il montre un tout autre avec les matériaux traditionnels de comportement anormal de plusieurs façons. L'une de ces propriétés électriques et la flexibilité la relation entre le graphène a une mobilité de charge très élevée, mais cette valeur est fixée, sera affectée par l'élasticité de l'impact, les valeurs de mobilité changer radicalement sous différentes force élastique. les physiciens ont essayé de trouver refléter de manière adéquate la raison de ce comportement inhabituel, ils espèrent trouver les caractéristiques physiques peuvent expliquer ce phénomène et d'application générale. Une fois résolus, nous serons en mesure d'utiliser plus efficacement le graphène, et plus facile à créer de nouveaux matériaux nécessaires. Cependant, les chercheurs Aucune explication raisonnable n'a été trouvée jusqu'à récemment.
Pour la plupart des matériaux, lorsqu'ils sont sous tension, ils se produisent la contraction transversale, comme tirant une bande de caoutchouc. Cependant, il y a environ cent ans, le physicien allemand 沃尔德马沃 ite trouvé cristal tirant pyrite Cependant, le matériau qui montre un comportement anormal lorsqu'il est étiré est appelé matériau auxétique.A la fin des années 1970, les scientifiques ont d'abord produit de tels matériaux.Le secret des matériaux exorbités anormaux vient de ce qu'ils ne le font pas Dans les formes géométriques ordinaires, lorsque le matériau est détendu, ses unités structurelles se replient l'une dans l'autre, mais lorsqu'il est soumis à une contrainte de traction, la structure pliée est tirée et expansée, et la taille augmente instantanément.
La figure soumise à un matériel de auxétique des matériaux classiques et état étiré, vu unité de pliage matériaux auxétique expansion lorsqu'elle est tirée par l'augmentation de la taille latérale, la figure sous les règles de pliage de produit b miura-ori, lorsque redressé Apparence du renflement Source de l'image: Langdo Institute of Theoretical Physics
Le matériau renflé a de nombreuses caractéristiques inhabituelles qui aideront à améliorer la technologie existante et à créer de nouvelles technologies.Les matériaux traditionnels se dilateront lorsqu'ils seront chauffés, ce qui produira une variété de contraintes mécaniques et perturbera davantage leur performance initiale. matériau auxétique mais au contraire, lorsqu'il est chauffé, ils peuvent réduire, afin que nous puissions essayer d'utiliser des matériaux conventionnels matériaux composites auxetic et en matériau composite ayant un rapport zéro expansion. de cette façon, puis, avec la température, les matériaux traditionnels Le volume est agrandi, mais le matériau auxétique peut être bien compensé pour obtenir la stabilité finale du volume.
On définit la capacité du matériau est généralement un matériau étendant latéralement rétrécies ou sous tension des matériaux conventionnels connus comme le coefficient de Poisson pour le coefficient de Poisson sont généralement positifs, mais le matériau auxétique est le coefficient de Poisson négatif, ladite Kachorovskii: « Les scientifiques le ratio de graphène de Poisson a été intéressé depuis longtemps, nous pensons généralement qu'il est négatif. Cependant, certains calculs numériques récentes montrent que le graphène peut être positif coefficient de Poisson peut également être négative. a première vue Les résultats de divers calculs sont complètement contradictoires.
La mesure du coefficient de Poisson est difficile, il est plus difficile pour le graphène, car de plus en plus généralement graphène sur un substrat, le substrat nous empêcherait de différents rapports de Poisson graphène réelle mesurée. Si nous n'avons un substrat, seul graphène et très petit, il est impossible de couper le test de traction contrôlée du luminaire. coefficient de Poisson qui n'a pas besoin de le mesurer? non, R & D technologie des matériaux de carbone Il y a un besoin pour cela et les ingénieurs, qui ont besoin de savoir exactement si le graphène est bombé.
Ainsi, l'Institut de physique théorique Landau, les scientifiques ont des efforts à ce sujet, ils veulent commencer à essayer de « réconcilier » les résultats des précédents conflits, et de trouver les paramètres exacts du coefficient de Poisson graphène. Cependant, la recherche avant avance, ils ont constaté que ce nombre n'est pas une valeur fixe, il va changer la tension appliquée Kachorovskii ce chercheur a ajouté: quand « graphène sous une grande résistance à la traction, le matériel sera le même que le rapport ordinaire Poisson est positif Cependant, à mesure que la contrainte de traction diminue, le graphène commence à présenter les caractéristiques du matériau auxétique, présentant une valeur de Poisson négative.
Par la suite, ils ont expliqué le lien inhabituel entre le coefficient de Poisson et l'étirement Bien que la plupart des gens voient les images de graphène comme des atomes de carbone bidimensionnels plats, ce n'est pas le cas. Il y a beaucoup de coudes et de vagues qui courent le long de cette 'feuille' Ils ont tendance à changer le graphène d'un état plat à un état plissé, de sorte que le graphène n'est pas simplement plat mais plissé, ils 'plient' si bien qui se comporte comme une structure à deux dimensions plate Kachorovskii explique: « la communauté scientifique reconnaît depuis longtemps que la membrane est la croyance qu'il n'y aura pas de ces deux dimensions des cristaux ressemblant à graphène, ils pensent qu'ils sont toujours en train de se rétrécir Ball.
« Toutefois, comme nous l'avons vu, la découverte du graphène pulvérisant cette théorie. Existent tension superficielle de graphite alcényle et compression similaire à certaines fluctuations, ils sont les rides de surface d'interaction non linéaire se produisent entraver le retrait graphène dans une balle. Alors, strictement En fait, le graphène n'est pas un cristal bidimensionnel, mais un état intermédiaire entre deux dimensions et trois dimensions.
le coefficient de Poisson qui change de signe en fin Pourquoi? Parce que l'extérieur canule sous l'action de coulissement de la fluctuations inhérentes tension de surface de graphène et de compression provoquées par le stress externe et produit un effet compétitif. Lorsque la haute tension externe, le comportement auxétique est inhibition, le coefficient de Poisson montre une valeur positive, lorsque la contrainte de traction extérieure est réduite, l'apparition de rides de la surface des fluctuations de pression de graphène dominent le coefficient de Poisson devient négatif, ce qui est la raison pour laquelle un changement se produit des symboles de ratio de Poisson.
Kachorovskii dit: « plis des ondes de flexion transversale de stockage d'énergie supplémentaire, ce qui explique pourquoi des expositions de graphène anormales souplesse et d'autres propriétés particulières de graphène Ceci explique également la raison pour laquelle le retrait thermique longitudinal, en raison de ses plis transversaux. pliage est arrivé, donc la plupart des expositions et des matériaux de différents comportements de retrait. par conséquent, nous croyons que le graphène peut expliquer le comportement de la caractéristique commune est le ratio de Poisson tant que le coefficient de Poisson était compréhension assez approfondie, nous serons en mesure de mieux Expliquer le comportement anormal du graphène et prédire d'autres propriétés.
De manière plus significative, les résultats actuels aussi expliquer pourquoi les études précédentes ont ratio de graphène contradictoires Poisson. « Par le calcul, on obtient une analyse complète de l'équilibre élastique équations flocons de graphène, les résultats montrent que le film de graphène Il y a deux modes de comportement: En général, toutes les propriétés du graphène sont déterminées par des valeurs standard, et le coefficient de Poisson est considéré comme une valeur positive.Dans le même temps, pour la longueur de Günzburg (pour le graphène, la longueur de Günzburg) gamme est de 70 angströms) grand échantillon, le comportement auxétique à émerger du 40, le coefficient de Poisson négatif calculé. « Kachorovskii ajouté, » la taille des échantillons utilisés dans la pratique est certainement plus grand, afin que nous puissions voir l'attraction la plus insolite Comportement de gonflement.
Explication de ce phénomène est également associé à différents types d'ondes, ces ondes interagissent de manière très complexe. Longueur Ginzburg caractérisent ces interactions ne plus être échelles ignorées, à cette échelle le matériel qu'ils commencent à présenter un comportement inhabituel tels que cette interaction massive de cristaux bidimensionnels empêcher rétrécir en boule. matériaux différents ont différentes longueurs Ginzburg, connaissent leur gamme spécifique est extrêmement important pour le développement de nouveaux matériaux.
Kachorovskii pour rappeler aux gens créent généralement du nouveau matériel en l'absence de calcul de longueur Ginzburg, puis essayer de trouver spéciale sur leurs propriétés, c'est une approche complètement faux. Si Ginzburg grande longueur à 1 km, puis Les échantillons de taille normale ne présentent aucune propriété particulière, il est donc important de connaître la longueur du Günzburg.
Le débat a pris fin le coefficient de Poisson de graphène, un comportement anormal auxétique graphène a été une explication parfaite. Compte tenu de la performance de graphène si facilement affectée par l'influence de la force appliquée, nous pouvons l'utiliser pour construire des capteurs acoustiques très sensibles, parce que les ondes sonores peuvent graphène film étiré à différents degrés d'étirage résistance de graphène va changer de façon significative. Institut Landau pour Institut de physique théorique a mis à l'ordre du jour de l'application, on calcule la sensibilité d'une telle électrode de détection élevé. en outre, la vitesse du son dans le matériau auxétique est beaucoup plus élevé que le matériau normale, de sorte que lorsque l'on tire à l'état gonflé de graphène, son voyage rapide, nous aider à construire le capteur de réponse ultra-rapide peut être Détectez rapidement l'oscillation du son.