力学研究所发表的石墨烯力学前沿理论述评

力学研究所发表的石墨烯力学前沿理论述评

石墨烯物理性质在科学界的历史性突破引起了广泛的关注，从不同的应用背景，揭示了石墨烯的许多优良性质，使人们对这些性质的应用前景抱有很高的期望，从力学角度看性质上，石墨烯板的拉伸强度比现有工程材料高出两个数量级，同时直觉告诉我们，薄膜材料的单层原子结构极易发生面外变形，而且大规模制备石墨烯经常会使其固有缺陷在不可能。了解这些由尺寸限制和新结构引起的独特力学行为以及它们与三维材料之间的差异，建立描述这些变形行为的新的分析方法和理论体系，是解决图形可靠性和耐久性问题的关键。工程应用中的Hene材料。

最近，《国家科学评论》发表了一篇评论文章《石墨烯纳米力学》（Natl Sci Rev，2018，doi:10.1093/nsr/nwy067），作者是中国科学院力学研究所非线性力学国家重点实验室研究员魏玉杰和大学机械工程教授杨荣贵。本文从二维晶体结构的基本力学描述方法入手，对石墨烯在力学领域中的变形、强度、断裂和与基体材料相互作用的理论研究进行了综述，并与其它有关石墨烯各种性质的综述进行了补充。同时，从力学理论层面探讨了需要进一步研究的几个问题。

考虑到石墨烯作为最典型的二维材料的代表意义，本文所包含的力学理论可以为其他二维材料的力学研究提供参考，甚至可以直接用来描述其他材料的力学行为。

单层石墨烯、富勒烯和单壁碳纳米管的典型可控形貌和可能存在的内在缺陷可以看作是石墨烯的变形剂，这一过程表明了石墨烯具有很高的平面外变形能力，以及与此过程相关的典型缺陷，这些特性与材料的力学性能密切相关。石墨烯的力学性能。

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