新研究为二维材料纳米力学测试建立有效策略

作者：江庆龄  来源：华东理工大学

近日，华东理工大学机械与动力工程学院特聘研究员张博威等在Ti₃C₂T_x基柔性传感材料结构强度领域取得新进展，提出了一种可靠、直接、定量的方法来测量单层Ti₃C₂T_x纳米片的力学性能，相关研究发表于《自然—通讯》。

二维过渡金属碳化物和氮化物（MXenes）是一类新兴的二维层状材料，其中Ti₃C₂T_x MXene物理和化学性质的交叉组合促进了包括柔性电子、传感器、航空航天和微/纳机电设备的研究，然而单层Ti₃C₂Tx纳米片的力学性质测量极具挑战。 

研究团队采用精确控制的聚焦离子束切割技术和改进的干转移技术，将高质量的大尺寸单层Ti₃C₂T_x纳米片固定在纳米力学测试平台“Push-To-Pull”（PTP）进行原位拉伸实验，测定其机械性能，取代了之前使用AFM纳米压痕法的测量结果，同时通过分子动力学模拟理论建模计算对实验数据进行了验证。这项工作为机械剥离产生的二维材料纳米力学测试建立了一种有效的策略，并为需要特殊机械性能的材料的广泛应用提供了指导。

  利用PTP装置实现对单层Ti₃C₂T_x纳米片的原位拉伸测试 

图片来源于《自然—通讯》

相关论文信息：https://doi.org/10.1038/s41467-024-45657-6