石墨烯中的力学前沿理论

科学界对石墨烯物性研讨获得的历史性突破，使石墨烯受到了广泛的关注。各范畴的研讨从不同使用布景动身，揭示了石墨烯或许具有的诸多优异功能，从而使人们对这些物性的使用前景寄予厚望。从力学功能来看，比照完好的石墨烯片层与现有的工程资料的拉伸强度，前者要比后者高出两个数量级以上。同时直觉告知我们，单层原子结构的膜资料十分简单产生离面变形；并且，石墨烯的大面积制备又通常使其内在缺陷不可避免。理解这些由维度上的极限和新结构带来的独特力学行为及其与三维资料之间的差异，并建立新的描绘这类变形行为的剖析办法和理论体系，是处理石墨烯资料走向工程使用过程中可靠性和耐久性问题的关键所在。

近期，《国家科学谈论》发表了由中科院力学研讨所非线性力学国家重点实验室的魏宇杰研讨员和美国科罗拉多大学伯德分校机械工程系的杨荣贵教授共同编撰的总述文章“Nanomechanics of graphene”(Natl Sci Rev,2018,doi:10.1093/nsr/nwy067.http://dx.doi.org/10.1093/nsr/nwy067)。互补于其他介绍石墨烯各方面功能的总述文章，该文从二维晶体结构的基本力学描绘办法下手，总述了目前力学范畴关于石墨烯变形、强度、开裂、与基底资料间的相互作用等方面的理论作业，同时讨论了从力学理论层面需要深入研讨的几方面问题。

考虑到石墨烯作为最典型二维资料所具备的代表性含义，该文章涵括的力学理论可为其他二维资料的力学研讨供给学习，乃至能够直接用来描绘其他资料的力学行为。