Исследователи создали новую «бумагу» из оксида графена, которая меняет свои свойства в зависимости от нагрузки. В этом последнем исследовании учёные применили метод «скольжения и прилипания» (похожий на тот, что приводит к землетрясениям) на молекулярном уровне с использованием наноразмерных материалов, что помогает определить пластичность материалов при сдвиге.
Исследователи обнаружили, что случайные молекулы, разбросанные по слоям чистого графена, влияют на то, как слои взаимодействуют друг с другом при деформации. Пластичность позволяет материалу необратимо деформироваться при нанесении пятна. Таким образом, исследователи решили создать гибкую электронику, экспериментируя с «бумагой» из оксида графена, чтобы определить, может ли она выдерживать деформацию сдвига, когда листы растягиваются на концах.
«Мы хотим создавать трёхмерные структуры из двумерных материалов, поэтому такое исследование полезно», — сказал Чандра Сехар Тивари, ведущий автор исследования, в пресс-релизе. «Эти структуры могут быть термоподложкой для электронных устройств, фильтрами, датчиками или биомедицинскими устройствами. Но если мы собираемся использовать материал, нам нужно понимать, как он ведёт себя».
Во время эксперимента несколько листов бумаги из оксида графена накладывались друг на друга. Молекулы кислорода «функционализировали» поверхности, создавая шероховатость на листах толщиной в один атом. Исследователи использовали компьютерные модели, которые показали, что небольшое напряжение приводит к гофрированию бумаги, когда слои в конечном итоге разделяются. По словам исследователей, сильное напряжение делает материал хрупким.
«После этого исследования мы знаем, что некоторые функциональные группы полезны, а некоторые — нет, — сказал Тивари. — Благодаря этому пониманию мы можем выбирать функциональные группы для создания более эффективных структур на молекулярном уровне».