机械互锁的单层和双层二维聚合物具有高弹性模量
Ye Yang1, André Knapp2, David Bodesheim3
1Center for Advancing Electronics Dresden and Faculty of Chemistry and Food Chemistry, TUD Dresden University of Technology, Dresden, Germany.
概括
在合成上具有挑战性的二维聚合物 (2DPs) 现在具有精确的厚度控制. 本研究介绍了机械互锁的2DPs (MI-2DPs),用于控制单层和双层膜的形成.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 聚合物化学 聚合物化学
- 纳米技术 纳米技术
背景情况:
- 二维聚合物 (2DPs) 具有独特的特性,但缺乏精确的厚度控制.
- 控制厚度对于探索超出单层极限的现象至关重要.
研究的目的:
- 开发一种用于合成单层和双层2DPs的方法,具有精确的厚度控制.
- 为了研究这些新的2DPs的机械性能.
主要方法:
- 在水面上合成2DP膜.
- 在2DP骨干中嵌入具有一个或两个腔的宏环分子.
- 使用缩进和计算建模进行机械表征.
主要成果:
- 成功合成了机械互锁的晶体单层和双层2DP (MI-M2DP和MI-B2DP) 膜.
- MI-B2DP 呈现出异常高的有效阳模量 (151 ± 16 GPa),超过了 MI-M2DP 和其他多层 2DP.
- 确认了机械互锁,以最大限度地减少层间滑动,并加强结构.
结论:
- 开发的方法可以在2DP合成中精确控制厚度.
- 机械互锁的2DPs提供了卓越的机械强度和稳定性.
- 这一进步为探索2DPs中的近距离效应开辟了新的途径.


