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新研究為二維材料納米力學(xué)測試建立有效策略

來源:科學(xué)網(wǎng)|

發(fā)表時間:2024-03-13

點擊:4061

文章來源:華東理工大學(xué)


近日,華東理工大學(xué)機械與動力工程學(xué)院特聘研究員張博威等在Ti3C2Tx基柔性傳感材料結(jié)構(gòu)強度領(lǐng)域取得新進展,提出了一種可靠、直接、定量的方法來測量單層Ti3C2Tx納米片的力學(xué)性能,相關(guān)研究發(fā)表于《自然—通訊》。


二維過渡金屬碳化物和氮化物(MXenes)是一類新興的二維層狀材料,其中Ti3C2Tx MXene物理和化學(xué)性質(zhì)的交叉組合促進了包括柔性電子、傳感器、航空航天和微/納機電設(shè)備的研究,然而單層Ti3C2Tx納米片的力學(xué)性質(zhì)測量極具挑戰(zhàn)。


研究團隊采用精確控制的聚焦離子束切割技術(shù)和改進的干轉(zhuǎn)移技術(shù),將高質(zhì)量的大尺寸單層Ti3C2Tx納米片固定在納米力學(xué)測試平臺“Push-To-Pull”(PTP)進行原位拉伸實驗,測定其機械性能,取代了之前使用AFM納米壓痕法的測量結(jié)果,同時通過分子動力學(xué)模擬理論建模計算對實驗數(shù)據(jù)進行了驗證。這項工作為機械剝離產(chǎn)生的二維材料納米力學(xué)測試建立了一種有效的策略,并為需要特殊機械性能的材料的廣泛應(yīng)用提供了指導(dǎo)。


利用PTP裝置實現(xiàn)對單層Ti3C2Tx納米片的原位拉伸測試 圖片來源于《自然—通訊》


相關(guān)論文信息:https://doi.org/10.1038/s41467-024-45657-6


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