【文匯網訊】（香港文匯網 記者何花 深圳報道) 「超級材料」石墨烯的研究取得關鍵進展。 記者從香港城市大學深圳研究院方面了解到，香港城市大學和清華大學的研究人員合作開發了精準的大面積石墨烯轉移、樣品形貌控制以及應變加載技術。基於該技術，團隊在掃描電子顯微鏡實時觀測下，實現了對單層石墨烯的定量拉伸測試，日前在英國《自然·通訊》上發表報告。相關結果和實驗技術有助推動石墨烯在飛機、高鐵輕量化部件以及更強韌的柔性觸摸屏上的應用。
記者了解到，此前大量的理論計算均已表明，單層石墨烯具有非常高的彈性模量和強度，被視為有廣泛應用潛力的「超級材料」。然而由於其構造上僅有薄薄一層原子，研究人員要開展相關的定量力學實驗仍需面對不少挑戰。香港城市大學和清華大學的研究人員藉助新開發的技術，實現了對單層石墨烯的定量拉伸測試。實驗結果表明，通過化學氣相沉積制備的高質量單層石墨烯在拉伸條件下可實現高達5%的完全可恢復彈性變形，其斷裂應變更達約6%;同時，其彈性模量接近於理論值約1000兆帕，而抗拉強度達到了50至60兆帕。這些證實了單層石墨烯具備極好的彈性變形能力，為其晶格應變調控奠定了基礎。
報告通訊作者、香港城市大學副教授陸洋說：「此前研究通常展示的都是石墨烯的理論性質和局域范圍的理想極限，實際上並沒有真正去拉伸測試一張無支撐的大面積單層石墨烯。我們克服了許多實驗困難，首次測得接近真實應用的場景中，單層石墨烯在拉伸條件下的力學性質依然能相當接近理論極限。」
陸洋透露，目前有業內人士呼籲建立有關石墨烯產業應用的國際標准，這項成果將有助形成石墨烯的真實力學性能標准，從而推動這種高性能材料更好地應用在不同領域，比如製造出更好的飛機、高鐵輕量化部件以及更強韌的柔性觸摸屏等。
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