石墨烯的sp²性质赋予六角形晶格非常高的理论刚度、强度和回弹力，这些文献均已得到充分证明。然而，由于实验设计的困难，石墨烯的极限拉伸性尚未得到证实。在这里，在制定了用于样品转移、成型和拉伸的协议后，在扫描电子显微镜中直接进行了原位拉伸测试，我们报告了通过化学气相沉积法生长的独立式单晶单层石墨烯的弹性和拉伸性。测得的杨氏模量接近1 TPa，与理论值非常吻合，而代表性的工程拉伸强度达到~50-60 GPa，样品范围内的弹性应变高达~6％。我们的发现表明，即使在具有边缘缺陷的大面积区域中，单晶单层石墨烯确实可以显示出接近理想的机械性能，以及回弹力和机械坚固性可以实现柔性电子和机电一体化应用。
 
Figure 1. 独立式石墨烯的实验装置和表征。
 

Figure 2. 悬浮单层石墨烯完全可恢复的弹性应变。
 

Figure 3. 独立式石墨烯的拉伸断裂。
 

Figure 4. 独立式石墨烯断裂的分子动力学模拟。
 
     相关研究成果于2020年由清华大学Zhiping Xu课题组和香港城市大学Yang Lu课题组，发表在Nature Communications（doi.org/10.1038/s41467-019-14130-0）上。原文：Elastic straining of free-standing monolayer graphene。

摘自《石墨烯杂志》公众号：