科技日報記者 劉霞
一個國際科研團隊最近合成了一種名為單層無定形碳（MAC）的新型二維材料，并從原子結構上對其性質進行了研究。他們發現，這種材料韌度達到石墨烯的8倍，不易斷裂，為二維材料研究及新型材料設計開辟了新途徑。相關論文發表于新一期《物質》雜志。
MAC由新加坡國立大學科學家合成。為了深入研究MAC這種納米復合材料在結構上是如何應對裂紋擴展的，美國萊斯大學科學家使用掃描電子顯微鏡進行了觀察。他們發現，與石墨烯一樣，MAC也是一種單原子厚的二維材料。但不同之處在于，石墨烯內部的原子排列成有序（結晶態）的六方晶格；而MAC內部則兼具結晶態和非晶態結構。正是這種復合結構賦予了MAC超凡的韌性，可以防止裂紋傳播，使材料不易碎裂。
美國麻省理工學院科學家則進行了分子動力學模擬，在原子尺度上對材料進行了放大觀察，以了解結晶和非晶區域的混合如何影響材料的斷裂。
二維材料在高科技領域有著廣泛應用前景，如更快更高效的電子產品、高容量儲能設備、先進傳感器、可穿戴設備等。然而，這些材料極易破碎，限制了其在現實中的應用潛能。MAC基于結構的增韌策略或許也適用于其他二維材料，有助科學家設計出更多性能優異的先進材料。
