7月1日，Nature Materials（《自然—材料學》）在線發(fā)表了中科院力學研究所非線性力學國家重點實驗室魏宇杰研究員等揭秘5-7環(huán)缺陷如何影響石墨烯強度的論文。這一工作對二維晶體結(jié)構(gòu)中典型缺陷的相互作用提供了基本方法，對石墨烯在柔性結(jié)構(gòu)中的應用具有重要意義，且對典型碳結(jié)構(gòu)包括碳管、富勒烯、石墨烯中的類似缺陷研究有指導意義。

　　石墨烯的二維晶體結(jié)構(gòu)對現(xiàn)存的理論構(gòu)成挑戰(zhàn)，這些理論通常適用于描述三維結(jié)構(gòu)�，F(xiàn)階段，建立適用于石墨烯的結(jié)構(gòu)與性能之間的關(guān)聯(lián)至關(guān)重要，這有助于我們充分利用這一材料的諸多優(yōu)異特性。隨著大面積多晶石墨烯的制備成功，理解晶界對石墨烯的性能影響既有工程價值，也有重要的科學意義。

　　利用分子動力學、第一原理計算，再結(jié)合連續(xù)介質(zhì)力學模型，研究人員發(fā)現(xiàn)石墨烯的強度可隨晶界角度的變化增強或減小。石墨烯的強度不單純依賴于缺陷密度，且與缺陷的具體構(gòu)型密切相關(guān)。缺陷之間存在相互作用，這一作用可以很好地用旋錯產(chǎn)生的應力場來表征 。在缺陷等周期排列的情況下，石墨烯強度與晶界角度的平方成線性關(guān)系。研究發(fā)現(xiàn)斷鍵從6-7環(huán)共享位置開始，這一位置的電子云密度最低，鍵合最弱 。

　　Nature Materials是《自然》出版集團出版的材料領(lǐng)域頂級期刊，于2002年9月創(chuàng)辦。