Un team di ricercatori del Regno Unito, La Cina e la Spagna hanno scoperto che il grafene presenta proprietà meccaniche simili a quelle della grafite. Nel loro articolo pubblicato sulla rivista Lettere di revisione fisica , il gruppo descrive i test sui fiocchi di grafene in un modo unico, e cosa hanno trovato.

Il grafene è un foglio di atomi di carbonio dello spessore di un solo atomo, a volte chiamato un materiale bidimensionale. In questo nuovo sforzo, i ricercatori si sono chiesti se sia veramente un materiale bidimensionale testandolo per vedere se ha proprietà meccaniche 3D.

Ricerche precedenti hanno dimostrato che il grafene si comporta come un materiale 2-D quando si esaminano le sue proprietà elettroniche. Si comporta anche come un materiale 2-D durante il test delle sue proprietà termiche. Ma fino ad ora, le sue proprietà meccaniche non erano state testate. Il motivo è che il grafene si sfalda quasi istantaneamente quando non è supportato da un substrato, presentando difficoltà nel testarne le proprietà meccaniche senza includere anche quelle del substrato. Per aggirare questo problema, i ricercatori hanno testato una delle proprietà meccaniche del grafene sospendendo i fiocchi di grafene in un liquido viscoso, impedendo così ai fononi di scuoterlo. Il liquido ha anche impedito ai fiocchi di legarsi e formare grafite. Il team ha quindi eseguito un test 3D comune, applicando alta pressione, in questo caso, utilizzando una cella a incudine diamantata. Ciò ha mostrato (tramite la spettroscopia Raman) che lo spostamento di energia risultante dai suoi fononi era più vicino a quello esibito da un materiale 3-D (grafite) che da un materiale 2-D.

I ricercatori fanno notare che anche se un materiale come il grafene è spesso solo un atomo, non è ancora veramente piatto. Questo perché ha orbitali elettronici che si estendono sopra e sotto il piano che ne costituisce la superficie. Tali orbitali resistono alla compressione, una caratteristica dei materiali 3D. Notano che il loro lavoro suggerisce che il grafene potrebbe essere utilizzato come base di un sensore di deformazione e potrebbe avere implicazioni sul modo in cui la spettroscopia Raman viene utilizzata come strumento diagnostico quando si utilizza il grafene come composito con altri materiali.

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