近期，中科院合肥物質(zhì)科學研究院等機構(gòu)的學者們合作，通過研究石墨烯泡沫的掃描電子顯微鏡鏡像，成功構(gòu)建了一種三維孔片網(wǎng)絡拓撲模型，并引入?yún)?shù)和幾何量實現(xiàn)了對其力學行為的有效評估。國際知名學術(shù)期刊《美國化學會·納米》日前發(fā)表了該成果。
石墨烯泡沫是以準二維石墨烯作為基本組件，以無序堆砌為主要建構(gòu)方式鉸接而成的三維多孔材料，由于兼具石墨烯與多孔材料的優(yōu)點，受到國際科技界越來越多的關(guān)注。但由于不清楚其性能背后的物理機制，造成理論與實驗的嚴重脫節(jié)，限制了應用。
近期，中科院合肥物質(zhì)科學研究院先進制造技術(shù)研究所王曉杰研究員團隊的博士潘斗興與中科院力學研究所博士王超合作，成功構(gòu)建了一種同時含有本征孔和鉸鏈鍵的三維孔片網(wǎng)絡拓撲模型，并借助孔片網(wǎng)絡對石墨烯泡沫進行了動態(tài)分析，進一步構(gòu)建了一種新型的石墨環(huán)泡沫。該研究還發(fā)現(xiàn)，泡沫內(nèi)部存在有趣的介觀互鎖現(xiàn)象，豐富了連續(xù)介質(zhì)力學的內(nèi)涵。
通過構(gòu)建模型和發(fā)現(xiàn)新的物理性能，科研人員為推進石墨烯泡沫材料的研究及應用邁出了重要一步。
