具有极强抗热冲击能力的自强化二维莫尔超晶格膜

《Advanced Materials》：Self-Toughened 2D Moiré Superlattice Membranes with Extreme Thermal Shock Tolerance

本研究开发了一种由垂直堆叠的六方氮化硼和石墨烯组成的自增韧二维超晶格膜，具有高强度和高韧性，能承受200次高温冲击（最高1800 K，升温速率10^4 K/s），并成功合成高熵合金纳米颗粒，为极端条件下的超晶格设计提供了新途径。

　　

摘要

在各种应用中，二维材料（2DM）膜需要具备优异的机械强度和韧性，以承受极端的应变和温度变化，并抵抗裂纹扩展。然而，强度与韧性之间的权衡在满足这些要求时带来了重大挑战。本研究介绍了一种自增韧的二维莫尔超晶格膜，该膜由垂直堆叠的六方氮化硼（hBN）和石墨烯（Gr）组成，表现出较高的机械强度。其内在韧性源于hBN在裂纹偏转和分叉过程中释放的高能量。值得注意的是，这种坚韧的膜能够在1800 K的温度下承受200次热冲击，热冲击速率为10^4 K/s，在此过程中成功合成了高熵合金纳米颗粒（HEA-NPs）。这些发现为设计和制造坚韧的二维超晶格奠定了基础，有助于未来在极端条件下的研究。

利益冲突

作者声明没有利益冲突。