在當代制造業中，結構材料的加工在創造適用于各種工業應用的堅固、量身定制和精確的組件方面發揮著關鍵作用。盡管如此，由于內應力和缺陷，當前的材料成形技術仍面臨挑戰，從而導致機械性能和加工精度大幅下降。近日，來自清華大學的Liangti Qu、中國科學院力學研究所的Feng Liu和北京理工大學的Yang Zhao等人開發了一種針對具有曲率梯度的石墨烯超結構的加工策略，從而能夠制造出具有精心設計的功能形狀的堅固結構材料。
文章要點：
1) 該研究合成的這些結構由位于同軸曲率中心的石墨烯納米片弧形組件組成，在基于脫水的蒸發鑄造過程中，組件通過毛細效應被擰緊，導致局部彎曲，并且通過精確調整軸心距離和傾斜角度，該研究實現了對所獲得結構形狀的精確控制；
2) 此外，該研究發現，利用內應力來加強設計的榫卯結構，可以獲得高達約200 MPa的高連接強度，這種創新方法解決了當前材料成形技術面臨的挑戰，并為制造堅固和精確成形的部件開辟了更多可能性。
參考資料：
Lu, B., Yu, L., Hu, Y. et al. Evaporate-casting of curvature gradient graphene superstructures for ultra-high strength structural materials. Nat Commun 15, 5917 (2024).
10.1038/s41467-024-50191-6
https://doi.org/10.1038/s41467-024-50191-6
