Research press release





今回、James AnnettとGraham Crossは、グラフェンシートから幅300~2,000ナノメートル、長さが最大5マイクロメートルの二次元グラフェンリボンを作製した。このグラフェンリボンは、グラフェンシートをへこませたことが引き金となった核形成の後に自発的に成長することが観察された。次に、AnnettとCrossは、室温のグラフェンリボンとホットプレートまたは集束されたレーザースポットで加熱されたグラフェンリボンの挙動を解析し、加熱によってグラフェンリボンの成長が加速し、増加することを明らかにした。AnnettとCrossは、破壊力学モデルを使って、この観察結果は、孤立した二次元物体が合体して低エネルギーの三次元物体を形成する傾向があるという熱力学的機構によるものだと解釈している。


Adding heat to a fold in a single layer of graphene spontaneously induces sliding, folding, peeling and tearing of the graphene into a strip, finds a study published in Nature this week. This is a newly observed behaviour for single layers of graphene, a substance already known for its unusual properties.

The effects of temperature on graphene sheets, which include the production of wrinkles, have been studied in the past in order to better understand the properties of graphene, such as its remarkable stability.

James Annett and Graham Cross produced two-dimensional graphene ribbons 300 to 2,000 nanometres in width and up to 5 micrometres in length from larger graphene sheets. The ribbons were observed to spontaneously grow following nucleation triggered by indentations made in the graphene sheets. The authors analysed the behaviour of the ribbons both at room temperature and when heated on a hot plate or using a focused laser spot, and observed that heating resulted in accelerated and expanded growth. Using a fracture-mechanics model, they interpret their observations as resulting from a thermodynamic mechanism whereby isolated, two-dimensional matter tends to coalesce towards a lower-energy, three-dimensional form.

These results may open up potential new uses for two-dimensional materials. In particular, this new self-assembly mechanism may be useful in turning two-dimensional materials into complex three-dimensional architectures, the authors suggest.

doi: 10.1038/nature18304

「Nature 関連誌注目のハイライト」は、ネイチャー広報部門が報道関係者向けに作成したリリースを翻訳したものです。より正確かつ詳細な情報が必要な場合には、必ず原著論文をご覧ください。

メールマガジンリストの「Nature 関連誌今週のハイライト」にチェックをいれていただきますと、毎週最新のNature 関連誌のハイライトを皆様にお届けいたします。