超導體永不停歇的電流可能為儲能和發(fā)電帶來新選擇。但是，只有在一定臨界溫度以下，就是冰點以下幾百攝氏度的低溫，超導體才能實現(xiàn)零電阻，并且代價非常昂貴。據(jù)外媒報道，塞爾維亞貝爾格萊德大學(University of Belgrade)的物理學家們認為，他們找到一種方法，可以管控超薄單層晶園超導體(比如石墨烯)，從而改變材料性質(zhì)，為以后的器件創(chuàng)造新的人造材料。該校LEX實驗室的Vladan Celebonovic表示：“通過拉伸雙軸應變，提高臨界溫度，更容易實現(xiàn)高溫超導。”

科研小組研究，當不同類型的力對材料施加“應變”時，低維材料(比如摻鋰石墨烯)的電導率變化情況。應變工程已被用于微調(diào)大體積材料的性能，現(xiàn)在，在只有一個原子厚的低維材料中引入應變，可以使它們具有承受大的應變的優(yōu)點，不會發(fā)生斷裂。

導電性取決于電子的運動，該團隊花了7個月的時間，精確推導出哈伯德模型中提到的這種運動的數(shù)學公式，最終從理論上驗證電子的振動和輸送。這些模型和計算方法揭示，在摻雜石墨烯和二硼化鎂單層物質(zhì)中，應變所引起的關(guān)鍵變化。“將低維材料置于應變下，會改變所有的材料參數(shù)值，這意味著我們可以根據(jù)不同的應用需求設計材料。”Celebonovic表示，石墨烯具有高彈性、強度和光學透明性，將應變控制與石墨烯的化學適應性結(jié)合起來，有可能開發(fā)出大量的新材料，應用前景非常廣闊，比如柔性電子和光電器件。

Celebonovic和同事們，進一步測試兩種單層石墨烯應變工程方法，對二維材料晶格結(jié)構(gòu)和電導率的影響。對于液相“剝落”石墨烯片，研究小組發(fā)現(xiàn)拉伸應變會將單個薄片拉開，從而增加阻力，這種特性可用于制造傳感器，如觸摸屏和電子皮膚，電子皮膚是一種模仿人類皮膚功能的薄電子材料。貝爾格萊德大學石墨烯實驗室的Jelena Pesic說:“通過對微機械剝落石墨烯樣品，進行原子力顯微鏡研究，我們發(fā)現(xiàn)，石墨烯中產(chǎn)生的溝槽，可以成為很好的平臺，用于研究石墨烯應變引起的局部電導率變化。這些結(jié)果可能推動我們的理論預測，幫助了解應變對一維體系電導率的影響。”

該團隊表示，這些理論計算要付諸實踐，將面臨許多挑戰(zhàn)。但是，不久的將來，他們的工作可能會“徹底改變納米技術(shù)領(lǐng)域”。

原標題:應變工程促進低維材料的新應用 幫助實現(xiàn)高溫超導