在目前制造業領域,結構材料在構筑堅固、量身制造、結構精確的工業化應用場景中起到關鍵作用。但是,目前的材料成型技術面臨內部應力和缺陷等挑戰性問題,這些問題導致結構材料的機械性能和處理精度都導致不足。
有鑒于此,清華大學曲良體教授、中國科學院力學所劉峰副研究員、北京理工大學趙揚博士等報道石墨烯超結構的處理方法,通過形成的梯度曲率,能夠設計特定形狀的堅固結構材料。
本文要點
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構筑的材料含有同軸曲率中心的石墨烯納米片弧形結構,通過在脫水蒸發處理過程中,能夠通過毛細作用實現緊密組裝,并且導致局部產生彎曲。
(2)
通過精確調節軸-中心的距離以及調節傾斜角度,能夠控制得到部件的結構和形貌。特別需要注意的是,通過形成內部應力的結構強化設計榫卯結構材料,能夠達到200 MPa的連接強度。
參考文獻
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).
DOI: 10.1038/s41467-024-50191-6
https://www.nature.com/articles/s41467-024-50191-6