7. Nội dung
3.4.4Graphene cứng hơn cả kim cƣơng:
Graphene có cấu trúc bền vững ngay cả ở nhiệt độ bình thƣờng. Độ cứng của graphene „lệch khỏi biểu đồ‟ so với các họ chất liệu khác. Đây là nhờ các liên kết cacbon- cacbon trong graphene cũng nhƣ sự vắng mặt của bất cứ khiếm khuyết nào trong phần căng cao độ nhất của màng graphene.
Hiện nay, lần đầu tiên, các nhà nghiên cứu đã đo đƣợc độ cứng thực chất của graphene, và họ khẳng định rằng đây là loại vật liệu cứng nhất từng đƣợc kiểm tra. Jeffrey Kysar và James Hone, Giáo sƣ cơ khí thuộc Đại học Columbia, đã kiểm nghiệm độ cứng của graphene ở cấp nguyên tử bằng cách đo lực tác dụng để bẻ gãy loại vật liệu này. Họ đục các lỗ hổng có độ rộng 1 micromet tạo thành tấm silic, đặt một mẫu graphene hoàn thiện trên mỗi lỗ hổng đó và sau đó làm lõm graphene bằng một đầu dò bằng kim cƣơng. Biện pháp đo nhƣ vậy trƣớc đây chƣa từng đƣợc thực hiện vì chúng phải đƣợc thực hiện trên các mẫu graphene chuẩn, không có lỗi hay bị thiếu nguyên tử.
Hone so sánh thử nghiệm của ông khi kéo căng một miếng giấy nilon bọc thức ăn lên trên miệng của tách uống cà phê và đo lực tác động để làm thủng miếng nilon này bằng một chiếc bút chì. Ông cho biết, nếu ông có thể có một miếng graphene đủ rộng để đặt lên miệng tách uống cà phê,
28
graphene sẽ đủ cứng để chịu đƣợc sức nặng của một chiếc ô tô tƣơng ứng với ngòi bút chì. Tuy nhiên biện pháp đo này vẫn chƣa thể hiện đƣợc các thuộc tính đáng chú ý khác của graphene.