(PhysOrg.com) -- Om du ägde en mekanisk anordning gjord av det starkaste materialet som mänskligheten känner, skulle du inte vilja veta under vilka omständigheter det kan misslyckas?

Det gjorde Chris Marianetti också, en biträdande professor vid Columbia Engineerings institution för tillämpad fysik och tillämpad matematik.

Marianetti, vars forskning fokuserar på att modellera beteendet hos material på atomär skala, var intresserad av egenskaperna hos grafen, ett enatomtjockt ark av kol med otaliga högteknologiska applikationer inklusive mindre datorer och batterier som håller längre.

Grafen har varit i nyheterna på senare tid. Denna höst, två brittiska forskare vann Nobelpriset i fysik för sin forskning om materialet. 2008, experiment vid Fu Foundation School of Engineering and Applied Science etablerade ren grafen som det starkaste materialet som mänskligheten känner till.

James Hone, en docent i maskinteknik, beskrev den då som 200 gånger starkare än konstruktionsstål, noterar att det skulle ta en elefant för att bryta igenom ett ark grafen som är tjockt med plastfolie. Slipa, tillsammans med Jeffrey Kysar, docent i maskinteknik, var en del av teamet på fyra personer som bevisade grafens oöverträffade styrka.

Bygger på den banbrytande forskningen, Marianetti började utforska hur och varför grafen går sönder. Hans forskning visar att när grafen utsätts för spänningar lika i alla riktningar, det förvandlas till en ny struktur som är mekaniskt instabil. Bikakearrangemanget av kolatomer drivs mot isolerade hexagonala ringar, en ny kristall som är strukturellt svagare. SEAS-forskarna hoppas kunna bygga vidare på varandras arbete, fortsätter att främja förståelsen av detta supermaterial.

Forskningen finansierades av National Science Foundation och kommer att publiceras i tidskriften Fysiska granskningsbrev .

"Det här är spännande på många olika nivåer, säger Marianetti. "När nanotekniken blir allt mer allmänt förekommande, att förstå karaktären av mekaniskt beteende i system som grafen är av stor vikt. Vi tror att stam kan vara ett sätt att konstruera egenskaperna hos grafen, och därför är det viktigt att förstå dess gränser.”

Marianetti tog sin B.S. och M.S. grader från Ohio State University och hans Ph.D. i materialvetenskap och teknik från MIT. Innan han började på fakulteten vid Columbia, han gjorde postdoktoral forskning på fysikavdelningen vid Rutgers University och i materialkemiavdelningen vid Lawrence Livermore National Laboratory.