Studien, ledd av forskare vid University of California, Berkeley, fokuserade på beteendet hos grafen, ett tvådimensionellt material tillverkat av kolatomer arrangerade i ett sexkantigt gitter. Grafen är känt för sin exceptionella styrka och styvhet, men det är också skört, vilket innebär att det lätt kan gå sönder under stress.
I studien använde forskarna en teknik som kallas nanoindentation för att undersöka de mekaniska egenskaperna hos grafen i nanoskala. De fann att grafen uppvisade en överraskande förmåga att motstå stress utan att gå sönder. Även när den utsattes för mycket höga påfrestningar kunde grafen deformeras elastiskt, vilket innebär att det återgick till sin ursprungliga form när påkänningen togs bort.
Forskarna tillskriver grafens oväntade styrka till dess unika atomstruktur. Det hexagonala gittret av kolatomer i grafen skapar ett mycket starkt nätverk av bindningar som motstår deformation. Dessutom möjliggör den tvådimensionella karaktären hos grafen en hög grad av flexibilitet, vilket gör att materialet kan deformeras utan att gå sönder.
Resultaten av denna studie kan ha viktiga konsekvenser för utformningen av nya material för en mängd olika tillämpningar. Till exempel kan grafens förmåga att motstå stress utan att gå sönder göra det till ett lovande material för användning inom flyg- och biltillämpningar, där lätta och starka material är avgörande. Dessutom kan grafens flexibilitet göra det användbart för tillämpningar inom flexibel elektronik och sensorer.
Forskarna planerar att ytterligare undersöka de mekaniska egenskaperna hos grafen och andra tvådimensionella material för att bättre förstå deras potential för användning i framtida teknologier.
