中外合作在三维碳蜂窝结构研究中获进展

中外合作在三维碳蜂窝结构研究中获进展

中国科学院力学研究所、美国科罗拉多大学、麻省理工学院的研究人员合作发现：通过石墨烯构筑的三维蜂窝结构，当蜂窝墙为sp2键、蜂窝墙交界处形成特种结构的sp3键时，这类纯共价键组成的三维蜂窝结构在力学上是稳定的，而且具备超高的比强度，以及较高的导热性能。

富勒烯、纳米碳管、石墨烯等碳结构具有多种优异的性能，但用这类碳结构来构筑宏观三维材料的骨架或增强组分时，维持这类基本单位结构高强度的共价键无法得到保留。因此，实际得到的宏观三维材料的强度比其碳构筑单元的强度低2～3个数量级。

研究人员构筑的这种典型的三维碳蜂窝结构的交界处由2个五边形及1个八边形沿界面周期排布的阵列组成；在比强度方面与目前报道的材料相比，这种碳蜂窝结构沿其zigzag方向、扶手椅方向及蜂窝的轴向都具有极高的比强度，因此，该材料在轻质高强结构中具有良好的应用潜力。同时，该结构也具有良好的导热性能。 (W.KY)