材料在远低于极限抗拉强度的循环载荷作用下会产生机械疲劳，因此了解这种行为对评估长期动力可靠性至关重要。二维材料的疲劳寿命和损伤机理目前尚不清楚，这是机械和电子领域的研究热点。在此，我们对独立式2D材料，特别是石墨烯和氧化石墨烯(GO)进行了疲劳研究。使用原子力显微镜，单层和多层石墨烯的平均应力为71 GPa，应力范围为5.6 GPa，其疲劳寿命超过109个循环，比迄今为止报道的任何材料都要高。单层石墨烯的疲劳失效是全球性的、灾难性的，没有渐进损伤，而分子动力学模拟表明，这是在缺陷位点附近的应力介导的键合重新配置之前发生的。相反，GO中的官能团具有局部渐进的疲劳损伤机制。本研究不仅为石墨烯纳米复合材料的疲劳增强行为提供了基础研究，也为其他二维材料的动态可靠性评估提供了一个起点。
Fig. 1 2D材料的疲劳测试。
Fig. 2石墨烯的疲劳性。
Fig. 3 GO的疲劳。
Fig. 4 疲劳断裂形态。
Fig. 5 石墨烯和GO的MD疲劳模拟。
相关研究成果于2020年由加拿大多伦多大学Tobin Filleter课题组，发表在Nature Materials (https://doi.org/10.1038/s41563-019-0586-y)上。原文: Fatigue of graphene。
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