ข้อมูลการวิจัย graphene ล่าสุดยังคงดำเนินต่อไปนักวิทยาศาสตร์ที่ Randolph Institute for Physics ฟิสิกส์ในรัสเซียได้ค้นพบว่าอัตราส่วนของกราฟีน Poisson สามารถควบคุมได้โดยการเปลี่ยนแรงดึงที่ใช้การค้นพบนี้ยุติการโต้เถียงกับอัตราส่วน Poisson ของกราฟีน ตัวอย่างเช่น Poisson มีความสำคัญเพราะไม่ใช่แค่ดัชนีประสิทธิภาพเบื้องหลังการซ่อนคุณสมบัติต่างๆจะส่งผลต่อความหมายของ graphene โดยตรงดังนั้นการค้นพบนี้จึงถูกโค่นล้ม
อย่างที่เราทราบกันดีว่าวัสดุมหัศจรรย์ graphene เป็นวัสดุสองมิติที่ประกอบไปด้วยอะตอมของคาร์บอนเพียงชั้นเดียวซึ่งเป็นที่ถกเถียงกันมากเพราะมันแสดงให้เห็นถึงพฤติกรรมที่แตกต่างกันอย่างสิ้นเชิงจากวัสดุดั้งเดิมหนึ่งในนั้นคือคุณสมบัติทางไฟฟ้าและความยืดหยุ่น ความสัมพันธ์ระหว่าง graphene และ graphene มีค่าการเคลื่อนที่ที่สูงมาก แต่ค่านี้ไม่ได้รับการแก้ไขและจะได้รับผลกระทบจากความยืดหยุ่นภายใต้แรงยืดหยุ่นต่างๆค่าการเคลื่อนที่จะเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วนักฟิสิกส์ได้พยายามหาการสะท้อนเต็มรูปแบบ สาเหตุของพฤติกรรมผิดปกตินี้พวกเขาหวังที่จะหาลักษณะทางกายภาพที่สามารถอธิบายปรากฏการณ์นี้และโดยทั่วไปสามารถใช้ได้เมื่อแก้ไขแล้วเราจะสามารถใช้ graphene ได้อย่างมีประสิทธิภาพและง่ายต่อการสร้างวัสดุใหม่ ๆ ที่จำเป็นอย่างไรก็ตามนักวิจัย ไม่พบคำอธิบายที่สมเหตุสมผลจนถึงเมื่อเร็ว ๆ นี้
เช่นเดียวกับการดึงแถบยางอย่างไรก็ตามเมื่อประมาณร้อยปีก่อนนักฟิสิกส์ชาวเยอรมัน Wald M. Voyt พบว่าคริสตัล pyrite ถูกดึงออกมา อย่างไรก็ตามวัสดุที่แสดงพฤติกรรมผิดปกติเมื่อยืดเรียกว่าสาร auxetic ในช่วงปลายทศวรรษ 1970 นักวิทยาศาสตร์ได้ผลิตวัสดุดังกล่าวเป็นครั้งแรกความลับของวัสดุป่องที่ผิดปกติมาจากการที่พวกเขาไม่ทำ ในรูปทรงเรขาคณิตธรรมดาเมื่อวัสดุถูกผ่อนคลายหน่วยโครงสร้างของพวกเขาจะพับเข้ากัน แต่เมื่อต้องรับแรงดึงดึงโครงสร้างพับจะยืดตัวและขนาดจะใหญ่ขึ้นทันที
รูป a แสดงสถานะของวัสดุปกติและวัสดุ auxetic เมื่อยืดตัวออกจากกันเห็นได้ว่าหน่วยพับของวัสดุเสริมจะขยายตัวเมื่อขยายและด้านข้างเพิ่มขึ้นรูป b แสดงผลิตภัณฑ์ที่พับตามกฎ miura-ori เมื่อยืดตัว การปรากฏตัวของโป่ง Source: Langdo Institute of Physics ทฤษฎี
วัสดุปนเปื้อนมีคุณสมบัติที่ผิดปกติมากมายซึ่งจะช่วยปรับปรุงเทคโนโลยีที่มีอยู่และสร้างเทคโนโลยีใหม่วัสดุแบบดั้งเดิมจะขยายตัวเมื่อถูกทำให้ร้อนซึ่งจะทำให้เกิดความเครียดทางกลต่างๆและรบกวนประสิทธิภาพเดิมของพวกเขา อย่างไรก็ตามวัสดุที่เกิดจากการดัดแปลงเป็นเพียงสิ่งที่ตรงกันข้ามเมื่อถูกความร้อนพวกเขาอาจหดตัวดังนั้นเราจึงสามารถลองใช้วัสดุเสริมและวัสดุแบบดั้งเดิมเพื่อทำวัสดุผสมที่มีอัตราส่วนการขยายตัวเป็นศูนย์ด้วยวิธีนี้ด้วยการเพิ่มอุณหภูมิวัสดุแบบดั้งเดิม ปริมาณจะเพิ่มขึ้น แต่วัสดุที่สามารถทดแทนได้ดีเพื่อให้ได้ความเสถียรของไดรฟ์ข้อมูลขั้นสุดท้าย
เรามักจะกำหนดความสามารถของวัสดุในการหดตัวหรือยืดด้านข้างภายใต้ความตึงเครียดเป็นอัตราส่วน Poisson อัตราส่วน Poisson โดยทั่วไปเป็นบวกสำหรับวัสดุปกติ แต่อัตราส่วน Poisson สำหรับวัสดุ auxetic เป็นลบ Kachorovskii กล่าวว่านักวิทยาศาสตร์ เรามีความสนใจในอัตราส่วน graphene Poisson เป็นเวลานานและโดยทั่วไปเราเชื่อว่าเป็นเชิงลบอย่างไรก็ตามการคำนวณตัวเลขล่าสุดบางส่วนแสดงให้เห็นว่าอัตราส่วน Poisson ของกราฟีนอาจเป็นบวกหรือลบ ผลของการคำนวณต่าง ๆ ตรงกันข้าม
อัตราส่วนของปัวซองเป็นเรื่องยากที่จะวัดได้และยากสำหรับกราไฟท์เนื่องจาก graphene ที่โตขึ้นมักอยู่บนพื้นผิวพื้นผิวต่างๆจะป้องกันไม่ให้เราวัดอัตราส่วนของกราฟีน Poisson ที่แท้จริง ถ้าเราไม่ใช้วัสดุพื้นผิว graphene แบบก้อนจะมีขนาดเล็กจนไม่สามารถจับยึดบนตัวจับสำหรับการทดสอบแรงดึงที่ควบคุมไม่ต้องวัดอัตราส่วนของปัวซองได้หรือไม่ไม่มีงานวิจัยเกี่ยวกับเทคโนโลยีวัสดุคาร์บอน มีความต้องการสำหรับวิศวกรและวิศวกรผู้ที่ต้องการทราบว่า graphene กำลังพองหรือไม่
ดังนั้นกุ๊บสถาบันฟิสิกส์เชิงทฤษฎีที่นักวิทยาศาสตร์ได้รับความพยายามในเรื่องนี้พวกเขาต้องการที่จะเริ่มพยายามที่จะ 'คืนดี' ผลของความขัดแย้งก่อนหน้านี้และหาค่าพารามิเตอร์ที่แน่นอนของอัตราส่วนปัวซองกราฟีน. แต่เป็นงานวิจัยไปข้างหน้า ล่วงหน้าพวกเขาพบว่าจำนวนนี้ไม่ได้เป็นค่าคงที่ก็จะเปลี่ยนเป็นความตึงเครียดใช้ Kachorovskii วิจัยนี้เพิ่ม: เมื่อ 'กราฟีนภายใต้ความเครียดแรงดึงที่ดีวัสดุที่จะเป็นเช่นเดียวกับอัตราส่วนปัวซองสามัญเป็นบวก อย่างไรก็ตามเมื่อความเค้นแรงดึงลดลง graphene จะเริ่มแสดงลักษณะของวัสดุที่เกิดจากการดื้อยาซึ่งแสดงค่า Poisson เชิงลบ
พวกเขายืดแล้วเช่นระหว่างอัตราส่วนปัวซองและการติดต่อที่ผิดปกติอธิบาย. แม้ว่าคนส่วนใหญ่เห็นภาพกราฟีนจะแบนแผ่นสองมิติของอะตอมคาร์บอน แต่ที่ไม่ได้กรณี. ในความเป็นจริงพวกเขา มีคลื่นมากและดัดคลื่นดัด. พวกเขามีแนวโน้มที่จะกลายเป็นรัฐ graphene เหี่ยวย่นไปตามรัฐแบนจาก 'แผ่น' การดำเนินงานเพื่อให้ graphene แต่ไม่ง่ายแบนจีบพวกเขา 'พับ' ที่จะให้ เพื่อให้เหมาะเจาะว่าพฤติกรรมเช่นแบนโครงสร้างสองมิติ Kachorovskii อธิบาย: 'ชุมชนวิทยาศาสตร์ได้รับการยอมรับมานานแล้วว่าเมมเบรนที่มีความเชื่อที่ว่าจะไม่มีเช่นสองมิติ graphene เหมือนผลึกพวกเขาคิดว่าพวกเขามักจะพยายามที่จะหดตัวลง ลูกบอล
'แต่ที่เราได้เห็นการค้นพบของ graphene ป่นทฤษฎีนี้. อยู่ alkenyl แรงตึงผิวแกรไฟต์และการบีบอัดที่คล้ายกับความผันผวนของบางอย่างที่พวกเขามีปฏิสัมพันธ์ไม่เชิงเส้นริ้วรอยผิวเกิดขึ้นเป็นอุปสรรคต่อการหดตัวของกราฟีนเป็นลูก. ดังนั้นอย่างเคร่งครัด ในความเป็นจริง graphene ไม่ใช่คริสตัลสองมิติควรเป็นสถานะกึ่งกลางระหว่างสองมิติและสามมิติ
อัตราส่วนปัวซองที่มีการเปลี่ยนแปลงลงนามในท้ายที่สุดเพราะเหตุใดเพราะนอก cannulated ภายใต้การดำเนินการเลื่อนของแรงตึงผิว graphene และความผันผวนของธรรมชาติที่เกิดจากความเครียดภายนอกการบีบอัดและการผลิตที่มีผลการแข่งขัน. เมื่อความเครียดภายนอกสูงพฤติกรรม auxetic คือ ยับยั้งอัตราส่วนปัวซองแสดงค่าในเชิงบวกเมื่อความเครียดแรงดึงด้านนอกจะลดการเกิดริ้วรอยของผิวจากความผันผวนของความดันกราฟีนที่ครองอัตราส่วนปัวซองกลายเป็นเชิงลบซึ่งเป็นเหตุผลที่มีการเปลี่ยนแปลงเกิดขึ้นสัญลักษณ์อัตราส่วนปัวซอง
Kachorovskii กล่าวว่า: 'พับขวางดัดคลื่นการจัดเก็บพลังงานพิเศษซึ่งเป็นเหตุผลที่ผิดปกติ graphene การจัดแสดงนิทรรศการความยืดหยุ่นและคุณสมบัติพิเศษอื่น ๆ ของกราฟีนนี้ยังอธิบายว่าทำไมการหดตัวร้อนยาวเพราะเท่าขวางของ พับเกิดขึ้นดังนั้นส่วนใหญ่ของการจัดแสดงนิทรรศการและวัสดุของพฤติกรรมการหดตัวที่แตกต่างกัน. ดังนั้นเราจึงเชื่อว่ากราฟีนสามารถอธิบายพฤติกรรมของคุณลักษณะทั่วไปที่มีอัตราส่วนปัวซองตราบใดที่อัตราส่วนปัวซองเป็นความเข้าใจอย่างละเอียดพอเราจะสามารถที่จะชัดเจนมากขึ้น กราฟีนอธิบายเพิ่มเติมทำนายพฤติกรรมที่ผิดปกติอื่น ๆ และประสิทธิภาพการทำงาน.
เพิ่มเติมอย่างมีนัยสำคัญผลปัจจุบันยังอธิบายว่าทำไมการศึกษาก่อนหน้ามีอัตราการขัดแย้ง graphene ปัวซง. 'โดยการคำนวณที่เราได้รับการวิเคราะห์ที่สมบูรณ์สมดุลยืดหยุ่นสมสะเก็ด graphene ผลปรากฏว่าฟิล์มกราฟีน มีสองรูปแบบของพฤติกรรม: ภายใต้สถานการณ์ปกติคุณสมบัติทั้งหมดของกราฟีนจะถูกกำหนดโดยค่ามาตรฐานอัตราส่วนปัวซองถือว่าเป็นบวกในเวลาเดียวกันอัตราส่วนของความยาวของสิ่งที่เรียกว่า Ginzburg สำหรับ graphene ยาว Ginzburg ที่ ( ช่วงคือ 70 angstroms) ตัวอย่างขนาดใหญ่พฤติกรรม auxetic จะโผล่ออกมาจาก 40 ลบอัตราส่วนปัวซองคำนวณ. Kachorovskii เพิ่ม 'ขนาดตัวอย่างที่ใช้ในการปฏิบัติอย่างแน่นอนขนาดใหญ่เพื่อให้เราสามารถดูดึงผิดปกติมากที่สุด พฤติกรรมการขยายตัว.
คำอธิบายของปรากฏการณ์นี้ยังเกี่ยวข้องกับความแตกต่างของคลื่นคลื่นเหล่านี้มีผลกระทบในทางที่ซับซ้อนมาก. Ginzburg ยาวลักษณะการโต้ตอบเหล่านี้ไม่ได้เป็นเครื่องชั่งน้ำหนักละเว้นในระดับนี้วัสดุที่พวกเขาเริ่มที่จะแสดงพฤติกรรมที่ผิดปกติ เช่นการมีปฏิสัมพันธ์ใหญ่นี้ของผลึกสองมิติเป็นอุปสรรคต่อการหดตัวเป็นลูก. วัสดุที่แตกต่างกันมีความยาวแตกต่างกัน Ginzburg รู้ช่วงเฉพาะของพวกเขาเป็นสิ่งสำคัญมากสำหรับการพัฒนาวัสดุใหม่
Kachorovskii เพื่อเตือนคนมักจะสร้างวัสดุใหม่ในกรณีที่ไม่มีระยะเวลาในการคำนวณ Ginzburg และจากนั้นพยายามที่จะหาพิเศษเกี่ยวกับคุณสมบัติของพวกเขานี้เป็นวิธีการที่ถูกต้องสมบูรณ์. หาก Ginzburg ยาวที่ดีถึง 1 กม. แล้ว ขนาดปกติของกลุ่มตัวอย่างที่ไม่ได้แสดงคุณลักษณะพิเศษใด ๆ. เพื่อให้ทราบ Ginzburg ยาวเป็นสิ่งสำคัญมาก
การอภิปรายสิ้นสุดวันที่อัตราส่วนปัวซองของกราฟีน, กราฟีนพฤติกรรมที่ผิดปกติ auxetic ยังได้รับการคำอธิบายที่สมบูรณ์แบบ. ให้ประสิทธิภาพการทำงานของกราฟีนได้รับผลกระทบได้อย่างง่ายดายโดยอิทธิพลของแรงที่เราสามารถใช้มันเพื่อสร้างเซ็นเซอร์อะคูสติกที่มีความสำคัญอย่างมากเพราะคลื่นเสียงสามารถ กราฟีนยืดภาพยนตร์ที่แตกต่างกันของการยืดต้านทานกราฟีนจะมีการเปลี่ยนแปลงอย่างมีนัยสำคัญ. กุ๊บสถาบันสถาบันฟิสิกส์ทฤษฎีได้วางในวาระการประชุมแอพลิเคชันที่พวกเขาคำนวณความไวของขั้วไฟฟ้าเช่นเครื่องตรวจจับที่ สูง. นอกจากนี้ความเร็วของเสียงในวัสดุ auxetic คือสูงกว่าวัสดุปกติเพื่อที่ว่าเมื่อดึงใน graphene พองรัฐเสียงเดินทางได้อย่างรวดเร็วและช่วยให้เราสามารถสร้างเซ็นเซอร์ตอบสนองที่รวดเร็วสามารถ ตรวจสอบอย่างรวดเร็วของการเปลี่ยนแปลงในการสั่นของเสียง