پوشش خبری از تحقیقات اخیر گرافن، Eluosilang جاده موسسه فیزیک نظری، دانشمندان نسبت گرافن پواسون با تغییر کنترل تنش اعمال کشف، دانشمندان دریافتند پایان یک بحث عمومی در نسبت پواسون از گرافن طولانی. چرا گرافن نسبت پواسون اینقدر مهم است؟ دلیل آن است که تنها یک شاخص عملکرد، پنهان در پشت بسیاری از ویژگی های آن به طور مستقیم تعریف ما از گرافن تاثیر نمی گذارد، به طوری که این کشف خرابکاری است.
همانطور که همه ما می دانیم، گرافن ماده معجزه است ماده دو بعدی متشکل از یک لایه از اتم های کربن، آن را بسیار بحث برانگیز است، چرا که آن را نشان می دهد به طور کامل با مواد سنتی از رفتار غیر عادی در بسیاری از متفاوت است. یکی از این خواص الکتریکی و انعطاف پذیری آن است رابطه بین گرافن دارای تحرک شارژ بسیار بالا است، اما این مقدار ثابت نیست، خواهد شد کشش تاثیر را تحت تاثیر قرار، ارزش تحرک تغییر به طور چشمگیری تحت نیروی مختلف الاستیک. فیزیکدانان تلاش برای پیدا کردن به اندازه کافی منعکس دلیل این امر این رفتار غیر معمول، آنها امید به پیدا ویژگی های فیزیکی می تواند این پدیده و به طور کلی قابل اجرا را توضیح دهد. هنگامی که حل و فصل، ما قادر خواهد بود تا به طور موثرتری استفاده گرافن و ساده تر برای ایجاد مواد جدید مورد نیاز است. با این حال، محققان هیچ توضیحی معقول تا همین اواخر یافت نشده است.
برای بسیاری از مواد، هنگامی که تحت تنش، آنها رخ می دهد انقباض عرضی، مانند کشیدن یک باند لاستیکی. با این حال، در حدود یک صد سال پیش، فیزیکدان آلمانی 沃尔德马沃 ITE یافت کریستال پیریت کشیدن اما مواد فرود گسترش می یابد. رفتار غیر عادی زمانی که این نوع از علائم کشش نامیده می شود مواد auxetic، در اواخر 1970s نشان داد، دانشمندان که برای اولین بار قبیل مواد است. مواد auxetic از یک راز ساخته شده آنها غیر طبیعی نمی هندسه غیر معمول، هنگامی که مواد آرام است، واحدهای ساختاری آنها خورده، اما زمانی که در معرض استرس کششی، پیکربندی خورده کشیده گسترش یافته، اندازه بلافاصله بزرگ می شود.
است در معرض معمولی مواد مواد auxetic و دولت کشیده، دیده تاشو واحد مواد auxetic گسترش زمانی که توسط اندازه افزایش جانبی کشیده تحت قوانین ب تاشو کالا میورا-ORI است کردن، هنگامی که صاف تصویر براق منبع تصویر: موسسه فیزیک نظری لنگدو
مواد Auxetic داشتن تعدادی از ویژگی های غیر معمول است که کمک خواهد کرد که برای بهبود هنر قبل و برای ایجاد یک تکنولوژی جدید است. مواد سنتی گسترش می یابد، هنگامی که حرارت داده، که به تولید انواع تنش های مکانیکی و اختلال بیشتر از بین بردن عملکرد اصلی خود را. مواد auxetic اما در مقابل، هنگامی که حرارت داده که آنها ممکن است کوچک است، بنابراین ما می توانید سعی کنید به استفاده از مواد معمولی مواد کامپوزیت auxetic و ساخته شده از مواد کامپوزیت داشتن نسبت گسترش صفر است. به این ترتیب، پس از آن، با افزایش دما، مواد سنتی حجم بزرگ شده است، اما مواد auxetic می تواند به خوبی برای ثبات نهایی حجم جبران شود.
، گفت: تعریف ما توانایی از مواد به طور کلی مواد گسترش مواد معمولی جانبی تنگ و یا تحت تنش شناخته شده به عنوان نسبت پواسون، نسبت پواسون عموما مثبت است اما مواد auxetic نسبت پواسون منفی است Kachorovskii: «دانشمندان نسبت پواسون از گرافن است علاقه مند از یک مدت طولانی بوده است، ما به طور کلی معتقدند آن منفی است. با این حال برخی محاسبات عددی اخیر نشان می دهد که گرافن ممکن است مثبت نسبت پواسون ممکن است منفی باشد. در نگاه اول نتایج محاسبات مختلف کاملا متضاد است.
اندازه گیری نسبت پواسون دشوار است، آن را برای گرافن مشکل است چون به طور کلی در حال رشد گرافن بر روی یک بستر، بستر ما را از اندازه گیری نسبت پواسون گرافن واقعی مختلف جلوگیری می کند. اگر ما یک بستر تک گرافن و بسیار کوچک نیست، غیر ممکن است به کلیپ در آزمون کشش ثابت کنترل می شود. نسبت پواسون است که نیازی به اندازه گیری آن؟ نه، R & D و تکنولوژی مواد کربن نیاز به این و مهندسان وجود دارد، که باید دقیقا بدانند آیا گرافن پر شده است یا خیر.
تلاش بنابراین موسسه لاندو فیزیک نظری، دانشمندان بوده است در مورد این موضوع، آنها می خواهند شروع به تلاش برای «آشتی» نتایج حاصل از جنگ های قبلی، و پیدا کردن پارامترهای دقیق نسبت گرافن پواسون. با این حال، به عنوان پژوهش به جلو پیش، آنها دریافتند که این تعداد یک مقدار ثابت نیست، آن را به عنوان تنش اعمال Kachorovskii این محقق افزود تغییر دهید: هنگامی که "گرافن تحت تنش کششی بزرگ، مواد را به همان نسبت پواسون معمولی مثبت است با این حال، با تنش کششی کاهش می یابد، شروع می شود گرافن خواص مواد auxetic، نمایشگاه مقدار منفی پواسون.
سپس آنها مانند کشش بین نسبت پواسون و تماس غیر معمول است. اگر چه بیشتر مردم دیدن تصاویر گرافن هستند تخت، ورق دو بعدی از اتم های کربن است، اما این چنین نیست. در واقع، آنها بسیاری از و خم شدن امواج وجود دارد، امواج خم. آنها تمایل برای تبدیل شدن به دولت گرافن چروکیده همراه یک دولت تخت از 'ورق عملیات، به طوری که گرافن اما نه ساده مسطح پلیسه دار، آنها «خورده، به به درستی که همانند یک ساختار دو بعدی مسطح Kachorovskii توضیح داد: «جامعه علمی از دیرباز شناخته که غشای این باور است که وجود خواهد داشت بدون کریستال دو بعدی-گرافن مانند این ترتیب، آنها فکر می کنم آنها همواره در تلاش به کوچک شدن است توپ.
با این حال، همانطور که دیدیم، کشف گرافن اسپری این نظریه است. وجود alkenyl کشش سطحی گرافیت و فشرده سازی مشابه نوسانات خاص، آنها تعامل غیر خطی چین و چروک های سطحی رخ می دهد مانع گرافن انقباض را به یک توپ. بنابراین، به شدت می گویند، در واقع، کریستال گرافن دو بعدی در نظر گرفته نشده، آن را باید در یک حالت میانی بین دو و سه بعدی می باشد.
نسبت پواسون که نشانه تغییر در پایان چرا؟ زیرا بیرونی کانول تحت عمل کشویی از کشش سطحی گرافن و فشرده سازی نوسانات ذاتی ناشی از تنش های خارجی و تولید یک اثر رقابتی. هنگامی که تنش های خارجی بالا، رفتار auxetic است مهار، نسبت پواسون نشان می دهد یک مقدار مثبت، زمانی که تنش کششی بیرونی کاهش می یابد، وقوع چین و چروک از سطح نوسانات فشار گرافن تسلط نسبت پواسون منفی می شود، به همین دلیل یک تغییر رخ می دهد پواسون علامت نسبت است.
Kachorovskii گفت: "برابر امواج عرضی خم ذخیره سازی انرژی اضافی، که به همین دلیل نمایشگاه غیر طبیعی گرافن انعطاف پذیری و دیگر خواص ویژه ای از گرافن این توضیح میدهد که چرا انقباض حرارتی طولی، عرضی به دلیل برابر آن است. تاشو اتفاق افتاده است، بنابراین بسیاری از نمایشگاه ها و مواد رفتار انقباض متفاوت است. بنابراین، ما معتقدیم که گرافن می تواند رفتار از ویژگی های مشترک توضیح است نسبت پواسون تا زمانی که نسبت پواسون درک به اندازه کافی کامل بود، ما قادر خواهد بود تا با وضوح بیشتری شود گرافن توضیح بیشتر دیگر رفتار غیر عادی و عملکرد پیش بینی.
بیشتر به طور قابل توجهی، نتایج فعلی نیز توضیح دهد که چرا مطالعات قبلی نسبت گرافن متناقض پواسون. توسط محاسبه، ما یک تحلیل کامل از تعادل الاستیک معادلات دانههای گرافن، نتایج نشان می دهد که فیلم گرافن دو الگوهای رفتاری وجود دارد: در شرایط عادی، تمام خواص گرافن توسط مقدار استاندارد تعیین می کند، نسبت پواسون در نظر گرفته است که در همان زمان مثبت، نسبت طول به اصطلاح گینزبرگ گرافن، طول گینزبرگ (. محدوده 70 انگستروم) نمونه بزرگ، رفتار auxetic از 40 ظهور، نسبت پواسون منفی محاسبه. Kachorovskii اضافه کرد، "حجم نمونه مورد استفاده در عمل است که قطعا بزرگتر است، بنابراین ما می تواند کشش غیر معمول ترین را ببینید رفتار گسترش.
توضیح این پدیده نیز با انواع مختلف امواج همراه است، این امواج در یک راه بسیار پیچیده تداخل می کنند. طول گینزبرگ مشخص این فعل و انفعالات دیگر نمی شود فلس نادیده گرفته میشوند، در این مقیاس مواد آنها شروع به رفتار غیر معمول مانند این تعامل گسترده از کریستال دو بعدی مانع کوچک را به یک توپ. مواد مختلف طول های مختلف گینزبرگ، مطمئن شوید محدوده خاص خود را برای توسعه مواد جدید بسیار مهم است.
Kachorovskii به مردم یادآوری معمولا مواد جدید ایجاد در غیاب طول محاسبه گینزبرگ، و سپس تلاش برای پیدا کردن ویژه ای در مورد خواص آنها، این یک رویکرد کاملا اشتباه است. اگر گینزبرگ طول بزرگ به 1 کیلومتر، پس از آن نمونه های استاندارد به طور کلی ویژگی های خاصی را نشان نمی دهند بنابراین بسیار مهم است که طول گنزبورگ را بدانیم.
مناظره نسبت پواسون از گرافن به پایان رسید، گرافن رفتار غیر عادی auxetic نیز یک توضیح کامل بوده است. با توجه به عملکرد گرافن که به راحتی توسط نفوذ نیروی اعمال شده را تحت تاثیر قرار، ما می توانیم از آن برای ساخت سنسورهای بسیار حساس صوتی استفاده کنید، زیرا امواج صوتی می توانید گرافن فیلم در درجات مختلف از علائم کشش مقاومت گرافن به طور قابل توجهی برای نظری موسسه فیزیک تغییر خواهد کرد. موسسه لاندو در دستور کار قرار دادن نرم افزار کشیده، آنها محاسبه حساسیت مانند یک الکترود آشکارساز بالا است. علاوه بر این، سرعت صوت در آن ماده auxetic است بسیار بالاتر از مواد طبیعی، به طوری که در هنگام کشیدن در حالت گرافن متورم، صدا سفر سریع، به ما کمک به ساخت حسگر پاسخ فوق سریع می تواند سرعت نوسان صدا را سریع تشخیص دهید.