科學家研究發現石墨烯與金屬合成新材料

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日前，韓國科學技術院的研究人員創造出金屬和石墨烯的成層結構，得到由石墨烯與銅、鎳形成的復合材料。該材料在硬度方面超過純金屬材料幾百倍，其強度是純銅材料的500倍，是純鎳材料的180倍。相關研究結果已發布在Nature Communications在線期刊上。

　　此前，美國軍隊軍備研發和工程中心也曾開發出一種石墨烯金屬納米材料，但在提高材料強度方面卻是失敗的。為了使石墨烯金屬納米材料的強度最大化，韓國科學技術院的研究團隊使用化學氣相沉積（CVD）在金屬沉積襯底上生長出單層石墨烯，然后再沉積上金屬單層，通過重復這些步驟，最終得到石墨烯金屬多層結構的復合材料。

　　通過透射電鏡、分子動力學模擬等微觀壓縮試驗顯示，晶面間距為70nm的銅—石墨烯多層材料，拉伸強度是純銅的500倍；鎳—石墨烯多層材料的晶面間距為100 nm，拉伸強度是純鎳的180倍。晶面間距與材料強度之間存在顯著關聯：間距越小，使得位錯運動越難，從而提升了材料強度。該復合材料表現出超過傳統金屬—金屬多層次材料的強度。如果該工藝應用于產業界，將使得汽車及飛機的質量更輕、燃油效率更高。此外，還可用作核反應堆等的涂層。

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