Aktuelle Nachrichten aus der Graphenforschung haben fortgesetzt Wissenschaftler am Randolph-Institut für Theoretische Physik in Russland haben entdeckt, dass die Poisson-Zahl von Graphen durch Änderung der angewandten Zugkraft kontrolliert werden kann, was die Kontroverse über die Poisson-Zahl von Graphen beendet. Zum Beispiel ist Poisson wichtig, weil es nicht nur ein Leistungsindex ist, hinter dem das Verstecken vieler Merkmale direkt unsere Definition von Graphen beeinflusst, also ist diese Entdeckung subversiv.
Wie wir alle wissen, ist das Wundermaterial Graphen ein zweidimensionales Material, das aus einer einzigen Kohlenstoffschicht besteht und sehr kontrovers ist, weil es in vielerlei Hinsicht ein völlig anderes Verhalten zeigt als traditionelle Materialien, wie elektrische Eigenschaften und Elastizität. Die Beziehung zwischen Graphen und Graphen hat eine extrem hohe Ladungsbeweglichkeit, aber dieser Wert ist nicht festgelegt und wird durch die Elastizität beeinflusst.Der Mobilitätswert wird sich unter verschiedenen elastischen Kräften signifikant ändern.Physiker haben versucht, eine vollständige Reflexion zu finden. Als Ursache für dieses abnormale Verhalten hoffen sie, die physikalischen Eigenschaften zu finden, die dieses Phänomen erklären können und allgemein anwendbar sind.Wenn sie einmal gelöst sind, können wir Graphen effizienter verwenden und es ist leichter neue Materialien zu schaffen Bis vor kurzem wurde keine vernünftige Erklärung gefunden.
Bei den meisten Materialien, wenn sie gedehnt werden, ziehen sie sich wie ein Gummiband seitlich zusammen, doch vor etwa hundert Jahren entdeckte der deutsche Physiker Wald M. Voyt, dass die Pyritkristalle gezogen wurden. Das Material, das bei Dehnung abnormales Verhalten zeigt, wird als auxetisches Material bezeichnet.In den späten 1970er Jahren stellten die Wissenschaftler zuerst solche Materialien her.Das Geheimnis des abnormalen, prall gefüllten Materials kommt daher, dass sie es nicht tun In gewöhnlichen geometrischen Formen, wenn das Material entspannt ist, falten sich ihre strukturellen Einheiten ineinander, aber wenn sie einer Zugspannung unterworfen werden, wird die gefaltete Struktur gestreckt und die Größe wird sofort größer.
Fig unterworfen zu einem herkömmlichen Materialien auxetische Materialien und gedehnten Zustand, Einheit auxetische Materialien gesehen Falten expandieren, wenn von der Seitengröße zunimmt gezogen wird; out unter b Zollstöcken Miura-ori Produkt bei begradigte Erscheinungsbild der Ausbuchtung Bildquelle: Langdo Institute of Theoretical Physics
Das gewölbte Material hat viele ungewöhnliche Eigenschaften, die dazu beitragen werden, die bestehende Technologie zu verbessern und neue Technologien zu entwickeln: Traditionelle Materialien dehnen sich aus, wenn sie erhitzt werden, was zu einer Vielzahl von mechanischen Belastungen führt und ihre ursprüngliche Leistung weiter beeinträchtigt. auxetic Material, sondern im Gegenteil, wenn sie schrumpfen erhitzte, so dass wir versuchen auxetic Kompositmaterialien herkömmliche Materialien und aus Verbundmaterial zu verwenden, um ein Null-Expansionsverhältnis. auf diese Weise, dann mit zunehmender Temperatur, traditionellen Materialien Das Volumen ist vergrößert, aber das auxetische Material kann gut kompensiert werden, um die endgültige Volumenstabilität zu erreichen.
Normalerweise definieren wir die Fähigkeit des Materials, sich unter Spannung zusammenzuziehen oder zu dehnen, als die Poisson-Zahl: Die Poisson-Zahl ist für normale Materialien im Allgemeinen positiv, aber die Poisson-Zahl für auxetische Materialien ist negativ. "Kachorovskij sagte:" Wissenschaftler Wir waren schon lange an der Poisson-Zahl von Graphen interessiert, und wir glauben generell, dass sie negativ ist, aber einige neuere numerische Berechnungen zeigen, dass die Poisson-Zahl von Graphen positiv oder negativ sein kann. Die Ergebnisse verschiedener Berechnungen sind völlig widersprüchlich.
Die Poisson-Zahl ist schwer zu messen und für Graphen schwieriger, da sich Graphen im Allgemeinen auf dem Substrat befindet und verschiedene Substrate uns daran hindern, das wahre Poisson-Verhältnis von Graphen zu messen. wenn wir nicht einen Substrat, einzelne Graphen und sehr klein haben, ist es unmöglich, auf dem Halter gesteuerten Zugversuch zu befestigen. Poisson-Verhältnis, das es nicht zu messen braucht? nein, R & D Kohlenstofftechnik Es besteht Bedarf an diesen und an Ingenieuren, die genau wissen müssen, ob Graphen prall ist.
So Landau Institut für Theoretische Physik, Wissenschaftler haben Bemühungen zu diesem Thema, wollen sie die Ergebnisse früherer Konflikte versuchen, zu ‚versöhnen‘ zu starten, und die genauen Parameter von Graphen Poisson-Verhältnis finden. Da jedoch die Forschung nach vorn Sie stellten fest, dass diese Zahl kein fester Wert ist, sondern ändert sich mit der angewandten Spannung.Forscher Kachorovskij fügte hinzu: "Graphen unterliegt einer großen Zugspannung, es wird eine positive Poisson-Zahl haben wie gewöhnliche Materialien. Wenn die Zugspannung jedoch abnimmt, beginnt Graphen, die Eigenschaften des auxetischen Materials zu zeigen, was einen negativen Poisson-Wert zeigt.
Sie dann eine solche Strecke zwischen der Poisson-Konstante und ungewöhnliche Kontakt erklärt. Obwohl die meisten Menschen sehen Graphen Bilder sind flach, zweidimensionale Platte aus Kohlenstoffatomen, aber das ist nicht der Fall. In der Tat, sie Es gibt viele Biegungen und Wellen, die entlang dieses "Blattes" verlaufen. Sie neigen dazu, Graphen von einem flachen in einen faltigen Zustand zu ändern, so dass Graphen nicht einfach flach sondern plissiert ist, sie "falten" so treffend, dass verhält sich wie eine flache zweidimensionale Struktur Kachorovskii erklärt: ‚die wissenschaftliche Gemeinschaft ist seit langem bekannt, dass die Membran ist der glaube, dass es keine solchen zweidimensionalen Graphen artige Kristalle sein, sie denken, dass sie immer zu schrumpfen versuchen Ball.
wie wir die Entdeckung von Graphen gesehen haben jedoch‘, Pulverisieren, um diese Theorie. Existieren alkenyl Graphitoberflächenspannung und ähnliches Kompressions gewisse Schwankungen, sind sie nichtlineare Wechselwirkungsoberfläche Falten Schrumpfung auftreten Graphen in eine Kugel behindern. So streng zu sagen, in der Tat, ist nicht zweidimensionaler Graphen Kristall betrachtet, sollte es zwischen den zwei und drei Dimensionen in einem Zwischenzustand sein. '
Poisson-Verhältnis, das in dem Ende Vorzeichen ändert Warum? Da die äußere unter der Gleitwirkung der Spannfläche Graphen kanüliert und Kompression inhärenten Schwankungen durch äußere Beanspruchung hervorgerufen und erzeugt einen kompetitiven Wirkung. Wenn hohe äußere Spannung, die auxetischen Verhaltens Hemmung, Poisson-Verhältnis zeigt einen positiven Wert an, wenn die äußere Zugspannung verringert wird, das Auftreten von Falten an der Oberfläche der Graphendruckschwankungen dominieren die Poissonzahl negativ wird, weshalb eine Änderung Symbole Poisson-Verhältnis auftritt.
Kachorovskij sagte: "Die zusätzliche Energie wird in den Biegewellenfalten gespeichert. Deshalb hat Graphen eine ungewöhnliche Elastizität und andere besondere Eigenschaften. Das erklärt, warum Graphen wegen seiner Querfalten in der Längsrichtung schrumpft. Ein Kollabieren tritt auf, so dass es ein Kontraktionsverhalten zeigt, das sich von den meisten Materialien unterscheidet.Wir denken daher, dass das universelle Merkmal, das Graphenverhalten erklärenkann, das Poisson-Verhältnis ist.Wenn wir die Poisson-Zahl gut genug verstehen, werden wir es klarstellen können Erklären Sie das abnormale Verhalten von Graphen und sagen Sie weitere Eigenschaften vorher.
Bedeutsamer, auch die aktuellen Ergebnisse erklären, warum frühere Studien widersprüchliche Graphen Poisson-Verhältnis haben. ‚Durch die Berechnung erhalten wir eine vollständige Analyse des elastischen Gleichgewichts Graphenflocken Gleichungen zeigen die Ergebnisse, dass Graphen-Film Es gibt zwei Verhaltensweisen: Normalerweise werden alle Eigenschaften von Graphen durch Standardwerte bestimmt, und die Poisson-Zahl wird als positiv berechnet, gleichzeitig für die Länge als die sogenannte Günzburg (für Graphen, die Länge von Günzburg). Der Bereich liegt zwischen 40 und 70 Angström, bei großen Proben tritt ein Wölbungsverhalten auf, und die negative Poisson-Zahl wird berechnet. "Kachorovskii fügte hinzu:" Die tatsächliche Stichprobengröße muss größer sein, damit wir den ungewöhnlichsten Zug erkennen können. Schwellverhalten. "
Erklärung dieses Phänomens ist auch mit verschiedenen Arten von Wellen verbunden ist, interagieren diese Wellen in eine sehr komplexen Art und Weise. Ginzburg Länge, diese Interaktionen charakterisieren nicht mehr ignoriert Waage sein, in dieser Größenordnung das Material, das sie beginnen ungewöhnliches Verhalten aufweisen, wie diese massive Interaktion von zweidimensionalen Kristalle behindern zu einer Kugel schrumpfen. verschiedene Materialien unterschiedlicher Länge Ginzburg haben, kennen ihre spezifischen Bereich für die Entwicklung neuer Materialien äußerst wichtig ist.
Kachorovskii daran zu erinnern, Menschen in der Regel neues Material in Abwesenheit von Berechnung Ginzburg Länge erstellen, und dann das Besonderes an ihren Eigenschaften zu finden versuchen, dies ist ein völlig falscher Ansatz. Wenn Ginzburg große Länge bis 1 km, dann normale Größe der Probe zeigte kein spezielles Attribut. so wissen Ginzburg Länge sehr wichtig ist.
Debatte endete Poisson-Verhältnis von Graphen hat Graphen auxetic abnormales Verhalten ist auch eine perfekte Erklärung. Die Leistung von Graphen so leicht durch den Einfluss der angewandten Kraft betroffen vorausgesetzt, können wir sie verwenden hochempfindliche akustische Sensoren zu bauen, weil die Schallwellen können Graphen gereckte Folie bei unterschiedlichen Streckungsgraden Graphen Beständigkeit erheblich verändern. Landau Institute for Theoretical Physics Institute hat die Anwendung auf die Tagesordnung gesetzt, sie die Empfindlichkeit eines solchen Detektorelektrode berechnet hoch. Darüber hinaus ist die Schallgeschwindigkeit in dem auxetic Material viel höher als das normale Material, so dass, wenn in dem Graphen aufgeblasenen Zustand ziehen, Ton schnell bewegt, uns helfen, ultra-schnellen Reaktions Sensor bauen kann schnelle Erkennung von Änderungen in der Schwingung des Klangs.