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       氧化石墨烯由于其生物相容性，是極具吸引力的柔性材料。文章從彎曲模量的角度研究了氧化石墨烯在單軸拉伸應變下的柔性。結果表明，拉伸應變對氧化石墨烯的彎曲模量有顯著的軟化作用。拉伸后的氧化石墨烯甚至比石墨烯更有彈性。討論了應變軟化彎曲模量的機理，其中原子鍵合減弱是柔性增強的直接原因。特別提出了影響軟化彎曲模量的一個重要因素，即環氧基團的排列。當環氧化物沿彎曲方向排列時，彎曲模量的軟化更為明顯。本研究不僅提出了一種增強氧化石墨烯柔性的有效方法，而且揭示了軟化彎曲模量的機理，為柔性材料的設計提供了參考。
  
圖1. GO的三種構型:(a) type I (C₄0₂)， (b) type II (C₈O₈H₈)， (c) type III-1 (C₈O₆H₄)，和(d) type III-2 (C₁₂O₈H₄)。碳原子、氧原子和氫原子分別是灰色、紅色和藍色。
 
 
圖2. 管模型顯示了在4%拉伸應變下沿AC和ZZ方向的氧化石墨烯的彎曲。
 
 
圖3. 三種GO構型沿(a)AC和(b)ZZ方向拉伸的應變-應力曲線。 
 
圖4. 三種GO構型沿(a)AC和(b)ZZ方向拉伸的彎曲模量(D)與拉伸應變的關系。
 

圖5. 三種GO構型沿(a)AC和(b)ZZ方向拉伸的彎曲模量(D)與C-C鍵平均長度的關系。

相關研究成果由大連理工大學物理學院三束材料改性教育部重點實驗室Songding Yu等人于2022年發表在Carbon Trends (https://doi.org/10.1016/j.cartre.2022.100167)上。原文：Strain softened bending modulus of graphene oxide。

轉自《石墨烯研究》公眾號