Lo stesso meccanismo di scivolamento e aderenza che porta ai terremoti è all'opera a livello molecolare nei materiali su scala nanometrica, dove determina la plasticità al taglio dei materiali, secondo gli scienziati della Rice University e della State University of Campinas, Brasile.

Il laboratorio di ricerca dei materiali della Rice Pulickel Ajayan ha scoperto che le molecole casuali sparse all'interno di strati di grafene altrimenti incontaminato influenzano il modo in cui gli strati interagiscono tra loro sotto sforzo.

La plasticità è la capacità di un materiale di deformarsi in modo permanente quando viene teso. I ricercatori del riso, pensando a cose future come l'elettronica flessibile, deciso di vedere come la "carta" di ossido di grafene avrebbe resistito alla deformazione da taglio, in cui i fogli sono tirati per le estremità.

Una conoscenza così profonda è importante quando si realizzano nuovi materiali avanzati, disse Chandra Sekhar Tiwary, un autore principale del nuovo articolo sulla rivista dell'American Chemical Society Nano lettere e un associato di ricerca post-dottorato Rice.

"Vogliamo costruire strutture tridimensionali con materiali bidimensionali, quindi questo tipo di studio è utile, " ha detto. "Queste strutture potrebbero essere un substrato termico per dispositivi elettronici, potrebbero essere filtri, potrebbero essere sensori o potrebbero essere dispositivi biomedici. Ma se useremo un materiale, dobbiamo capire come si comporta".

La carta all'ossido di grafene che hanno testato era una pila di fogli sovrapposti come frittelle. Le molecole di ossigeno hanno "funzionalizzato" le superfici, aggiungendo rugosità ai fogli altrimenti spessi atomici.

Negli esperimenti e nei modelli al computer, il team ha scoperto che con gentilezza, stress lento, gli ossidi si catturerebbero davvero, facendo assumere alla carta una forma ondulata in cui gli strati si separano. Ma una velocità di deformazione più elevata rende il materiale fragile. "La simulazione eseguita dai nostri collaboratori in Brasile fornisce approfondimenti e conferma che se lo fai molto velocemente, gli strati non interagiscono, e ne esce solo uno strato, "Ha detto Tiwar.

"Dopo questo studio, ora sappiamo che ci sono alcuni gruppi funzionali che sono utili e altri che non lo sono. Con questa comprensione possiamo scegliere i gruppi funzionali per creare strutture migliori a livello molecolare".