科学家发现六方氮化硼拥有超强抗断裂能力 韧性是石墨烯的10倍

2021-06-29 18:18:27 574
  来自新加坡南洋理工大学和美国莱斯大学的一个联合研究团队发现六方氮化硼(h-BN)具有石墨烯十倍的抗断裂能力,并找出了其抗断裂能力突出的关键原因。相关研究成果发表在近期的《自然》杂志。
  h-BN是一种厚度仅为一个原子的2D 材料,因为它具有绝缘性并能承受高达1000°C的温度,现用作二维电子产品中的保护层。h-BN也用于很多化妆品中,因为它能够吸收面部多余油脂并均匀分散色素。
  h-BN在结构上和石墨烯基本一致,原子都排列在相互连接的六边形平面晶格中。不同的是,在石墨烯中,所有的原子都是碳原子,而在h-BN中,每个六边形包含三个氮原子和三个硼原子。经过实验和计算机模拟,科学家发现由于h-BN含有两种不同的元素,导致其结构有轻微的不对称现象。对h-BN施加压力时,产生的裂缝有分支和转弯的趋势。在石墨烯中,裂缝的会直接穿过材料,但h-BN的晶格不对称产生了一个可以形成分支的“分叉”,这意味着需要消耗额外的能量来使裂缝变大,材料的抗断裂能力显著增强。

 来源:科技部