As recentes pesquisas de grafeno continuam, os cientistas do Instituto Randolph de Física Teórica da Rússia descobriram que a proporção de grafeno de Poisson pode ser controlada pela mudança da força de tração aplicada, concluindo a controvérsia sobre a razão de Poisson do grafeno. Por exemplo, Poisson é importante porque não é apenas um índice de desempenho, mas por trás disso, a ocultação de muitos recursos afetará diretamente nossa definição de grafeno, portanto, essa descoberta é subversiva.
Como todos sabemos, o grafeno material de milagre é material bidimensional que consiste de uma única camada de átomos de carbono, que é muito controversa, porque mostra uma forma completamente diferente com os materiais tradicionais de comportamento anormal de muitas maneiras. Uma delas é as suas propriedades eléctricas e flexibilidade A relação entre grafeno e grafeno tem uma mobilidade de carga extremamente alta, mas este valor não é fixo e será afetado pela elasticidade.O valor da mobilidade irá mudar drasticamente sob diferentes forças elásticas.Os físicos têm tentado encontrar uma reflexão completa. A causa deste comportamento anômalo, eles esperam encontrar características físicas que possam explicar este fenômeno e são geralmente aplicáveis.Uma vez resolvido, poderemos usar o grafeno de forma mais eficiente, e será mais fácil criar novos materiais necessários. Nenhuma explicação razoável foi encontrada até recentemente.
Para a maioria dos materiais, quando são esticados, todos se contraem lateralmente, como puxar um elástico, mas há cerca de cem anos o físico alemão Wald Mvoit descobriu que os cristais de pirita estavam puxando. No entanto, o material que mostra um comportamento anormal quando esticado é chamado de material auxiliar. No final da década de 1970, os cientistas produziram esses materiais pela primeira vez. Em formas geométricas ordinárias, quando o material é relaxado, suas unidades estruturais se dobram uma na outra, mas quando submetidas a tensão de tração, a estrutura dobrada é esticada e o tamanho torna-se maior instantaneamente.
FIG submetido a um convencionais materiais materiais auxicos e estado de estiramento, visto dobrar materiais auxicos unidade expandir-se quando puxada pelo tamanho aumenta lateral; sob regras b dobragem produto miura-ori, quando esticado Aparência do abaulamento Fonte da imagem: Langdo Institute of Theoretical Physics
O material auxético possui muitos recursos incomuns que ajudarão a melhorar a tecnologia existente e criar novas tecnologias.Os materiais tradicionais se expandirão quando aquecidos, o que produzirá uma variedade de tensões mecânicas e perturbações adicionais perturbarão seu desempenho original. o material auxico mas, pelo contrário, quando aquecida, podem encolher, de modo que podemos tentar a utilização de materiais convencionais materiais compósitos auxicos e feita de material compósito que tem uma relação de expansão zero. desta forma, em seguida, com o aumento da temperatura, materiais tradicionais O volume é aumentado, mas o material auxético pode ser bem compensado para atingir a estabilidade final do volume.
Definimos a capacidade do material é geralmente um material que se estende lateralmente materiais convencionais constrição ou sob tensão conhecida como coeficiente de Poisson para o coeficiente de Poisson são geralmente positivo, mas o material auxico é rácio negativo de Poisson, o referido Kachorovskii: 'cientistas Há muito tempo que nos interessamos pelo rácio do grafeno de Poisson e geralmente acreditamos que seja negativo, no entanto, alguns cálculos numéricos recentes mostram que o rácio de Poisson do grafeno pode ser positivo ou negativo. Os resultados de vários cálculos são completamente contraditórios.
medição do coeficiente de Poisson é difícil, é mais difícil para o grafeno porque geralmente crescendo grafeno em um substrato, o substrato nos impediria de vários coeficiente de Poisson verdadeira grafeno medido. Se não temos um substrato, o grafeno única e muito pequeno, é impossível de grampo em ensaio de tração controlado equipamento. razão de Poisson que não precisa de medi-la? não, tecnologia de materiais de carbono R & D Há uma necessidade disso e dos engenheiros, que precisam saber exatamente se o grafeno está inchado.
Assim, os cientistas do Instituto Randolph de Física Teórica têm trabalhado nessa questão, começando por tentar "reconciliar" os cálculos anteriormente conflitantes e encontrar parâmetros precisos do coeficiente de grafeno de Poisson. Prosseguindo, eles descobriram que esse número não é um valor fixo, ele mudará com a tensão aplicada.O pesquisador Kachorovskii acrescentou: 'O grafeno é submetido a um grande esforço de tração, ele terá uma relação positiva de Poisson como materiais comuns. No entanto, à medida que a tensão de tração diminui, o grafeno começa a exibir as características do material auxético, exibindo um valor de Poisson negativo.
Eles, então, tal trecho entre o coeficiente de Poisson e contato incomum explicou. Embora a maioria das pessoas vêem fotos de grafeno são folha plana, bidimensional de átomos de carbono, mas isso não é o caso. Na verdade, eles Existem muitas curvas e ondas que correm ao longo desta "folha". Elas tendem a mudar o grafeno de um estado plano para um estado enrugado, de modo que o grafeno não é simplesmente plano mas plissado, ele 'dobra' É tão apropriado que se comporte como uma estrutura bidimensional plana.Kachorovskii explica: "A compreensão científica das membranas por um longo tempo é que não haveria cristais bidimensionais como o grafeno. Eles pensam que sempre se esforçam para encolher. Bola.
'No entanto, como já vimos, a descoberta de grafeno pulverizando esta teoria. Existe alcenilo tensão superficial de grafite e de compressão semelhante a certas flutuações, que são rugas superficiais não-linear de interacção ocorrer impedir o encolhimento grafeno em uma bola. Assim, estritamente De fato, o grafeno na verdade não é um cristal bidimensional, deve ser um estado intermediário entre bidimensional e tridimensional.
o coeficiente de Poisson que muda de sinal no final Por? Porque o exterior canulada sob a acção de deslizamento da tensão superficial grafeno e compressão flutuações inerentes causadas pelo stress externo e produz um efeito competitivo. Quando alta tensão externa, o comportamento auxico é inibição, o coeficiente de Poisson mostra um valor positivo, quando a tensão de tracção exterior é reduzida, a ocorrência de rugas da superfície das flutuações de pressão grafeno dominar o coeficiente de Poisson torna-se negativa, e é por isso uma alteração ocorre símbolos coeficiente de Poisson.
Kachorovskii disse: 'dobras ondas de flexão transversal armazenar energia adicional, que é por isso exposições grafeno anormais flexibilidade e outras propriedades especiais de grafeno Isto também explica por que o encolhimento longitudinal de calor, por causa das suas dobras transversais. dobrar aconteceu, então a maioria das exposições e materiais de comportamento encolhimento diferente. Portanto, acreditamos que o grafeno pode explicar o comportamento da característica comum é o coeficiente de Poisson, enquanto o rácio de Poisson foi profundo conhecimento suficiente, vamos ser capazes de forma mais clara Explique o comportamento anormal do grafeno e preveja outras propriedades.
Mais significativamente, os resultados atuais também explicar por que estudos anteriores têm relação grafeno contraditória de Poisson. 'Pelo cálculo, obtemos uma análise completa do equilíbrio elástico equações flocos de grafeno, os resultados mostram que filme de grafeno existem dois padrões de comportamento: sob circunstâncias normais, todas as propriedades do grafeno é determinada pelo valor padrão, o coeficiente de Poisson é considerada positiva, ao mesmo tempo, a razão entre o comprimento do assim chamado Ginzburg para grafeno, comprimento Ginzburg (. gama é de 70 angstroms) grande amostra, o comportamento aux�ico a surgir a partir dos 40, o coeficiente de Poisson negativo calculado. 'Kachorovskii acrescentou,' o tamanho das amostras utilizadas na prática é certamente maior, para que possamos ver a atração mais incomum Comportamento de inchaço.
Explicação deste fenómeno é também associado com diferentes tipos de ondas, estas ondas de interagir de uma forma muito complexa. Comprimento Ginzburg caracterizar estas interacções não ser ignorados escalas, a esta escala o material que começam a exibir um comportamento anormal Tais interações em larga escala, por exemplo, impedem a contração de cristais bidimensionais em esferas, materiais diferentes têm diferentes comprimentos de Gilzberg e o conhecimento de suas faixas específicas é extremamente importante para o desenvolvimento de novos materiais.
Kachorovskii para lembrar as pessoas geralmente criam novo material na ausência de comprimento cálculo Ginzburg, e, em seguida, tentando encontrar especial sobre suas propriedades, esta é uma abordagem completamente errado. Se Ginzburg grande comprimento de 1 km, em seguida, Amostras de tamanho normal não mostram nenhuma propriedade especial, por isso é muito importante conhecer a extensão do Günzburg.
Debate terminou proporção de grafeno de Poisson, comportamento anormal aux�ico grafeno também tem sido uma explicação perfeita. Dado o desempenho do grafeno tão facilmente afetados pela influência da força aplicada, podemos usá-lo para construir sensores acústicos altamente sensíveis, porque as ondas sonoras pode Desenhando filmes de grafeno, a resistência do grafeno muda significativamente sob diferentes graus de alongamento.O Instituto de Física Teórica de Randolph colocou este aplicativo na agenda e calculou a sensibilidade desse detector. elevado. além disso, a velocidade do som no material auxico é muito mais elevada do que o material normal, de modo que, quando se puxa no estado grafeno inflado, o som se propaga rapidamente, nos ajudar a construir sensor de resposta ultra-rápida pode ser Rapidamente detecte a oscilação do som.