奇迹材料石墨烯的特性在潮湿条件下发生变化

据伦敦玛丽女王大学的研究人员称，石墨烯在潮湿环境中具有非常不同的特性。

这种“奇迹材料”由碳制成，于2004年被发现，因其许多非凡的特性而受到欢迎，包括比钢更坚固，比铜更导电，光，柔韧和透明。

这项发表在物理评论B期刊上的研究表明，在双层石墨烯(两片一个原子厚的碳堆叠在一起)中，水在潮湿环境中渗透。

石墨烯的性质显着取决于这些碳层如何相互作用，并且当水进入其间时，它可以改变相互作用。

研究人员发现水在22%的相对湿度下形成一个原子级薄层，并将石墨烯层的相对湿度超过50%。

这表明分层石墨烯在潮湿的地方可能表现出非常不同的特性，例如曼彻斯特，一年中每个月的平均相对湿度超过80%，而干燥的地方如亚利桑那州的图森，相对湿度为13 5月下午分，但1月早上涨至65%。因此，在图森，物业将根据一年中的时间而变化。

石墨烯，无论是分层还是单层，可能具有大量的用途，但这项研究的结果可能会影响材料在实际应用中的使用方式。

第一作者，来自伦敦玛丽皇后大学的孙义伟博士说：“关键点，即22%和50%的相对湿度，是日常生活中非常常见的条件，这些点很容易克服。因此，许多石墨烯的特殊性能可以通过石墨烯层之间的水来改变。“

他补充说：“一些基于石墨烯的设备可能在干燥的地方发挥其全部功能，而其他设备可能在潮湿的地方发挥作用。我们建议所有关于二维材料的实验应在未来记录相对湿度。”

研究人员表示，湿度也可能对其他层状材料产生影响，如氮化硼(由硼和氮制成的板)和二硫化钼(由钼和硫制成的板)。

之所以进行这项研究，是因为众所周知，石墨是一种也是由碳制成的材料，在低湿度条件下失去了极好的润滑能力，例如在第二次世界大战期间报道的高空飞机或外太空，正如美国宇航局在20世纪70年代报道的那样。

人们认为，石墨层之间的水对其行为至关重要，现在已经证明相同的效果会影响层状石墨烯。

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