中外合作在三維碳蜂窩結(jié)構(gòu)研究中獲進展

中國科學院力學研究所、美國科羅拉多大學、麻省理工學院的研究人員合作發(fā)現(xiàn)：通過石墨烯構(gòu)筑的三維蜂窩結(jié)構(gòu)，當蜂窩墻為sp2鍵、蜂窩墻交界處形成特種結(jié)構(gòu)的sp3鍵時，這類純共價鍵組成的三維蜂窩結(jié)構(gòu)在力學上是穩(wěn)定的，而且具備超高的比強度，以及較高的導熱性能。

富勒烯、納米碳管、石墨烯等碳結(jié)構(gòu)具有多種優(yōu)異的性能，但用這類碳結(jié)構(gòu)來構(gòu)筑宏觀三維材料的骨架或增強組分時，維持這類基本單位結(jié)構(gòu)高強度的共價鍵無法得到保留。因此，實際得到的宏觀三維材料的強度比其碳構(gòu)筑單元的強度低2～3個數(shù)量級。

研究人員構(gòu)筑的這種典型的三維碳蜂窩結(jié)構(gòu)的交界處由2個五邊形及1個八邊形沿界面周期排布的陣列組成；在比強度方面與目前報道的材料相比，這種碳蜂窩結(jié)構(gòu)沿其zigzag方向、扶手椅方向及蜂窩的軸向都具有極高的比強度，因此，該材料在輕質(zhì)高強結(jié)構(gòu)中具有良好的應用潛力。同時，該結(jié)構(gòu)也具有良好的導熱性能。 (W.KY)