純石墨烯是一種二維碳原子晶體，它比鉆石還要堅(jiān)硬，強(qiáng)度比世界上最好的鋼鐵還要高上100倍，是世界上硬度最高的物質(zhì)。然而自2008年科學(xué)家在實(shí)驗(yàn)室制備出純石墨烯以來，科學(xué)界直到最近才對這種“世界上最堅(jiān)硬的材料”有所了解。

    據(jù)美國科技新聞網(wǎng)站PhysOrg.com近日報(bào)道，美國哥倫比亞大學(xué)工程系助理教授克里斯·馬瑞安第利用經(jīng)典量子力學(xué)，在原子尺度下模擬各種材料（如钚、鈷氧化物）的性能表現(xiàn)來研究純石墨烯的晶體結(jié)構(gòu)。他解釋說，在超級計(jì)算機(jī)的幫助下，可以發(fā)現(xiàn)純石墨烯的結(jié)構(gòu)是一種新的原子結(jié)構(gòu)變種，而當(dāng)該結(jié)構(gòu)受到較大的外力時，晶體內(nèi)的分子會自動切換成“軟模式”，使原子的排列形式發(fā)生改變，從而抵消掉外界的力量。

    馬瑞安第表示：“這一發(fā)現(xiàn)令人振奮！自20世紀(jì)60年代首次發(fā)現(xiàn)"軟模式"以來，從來沒有人將它與物質(zhì)的硬度聯(lián)系在一起。而純石墨烯的特性說明"軟模式"和硬度之間存在著直接的聯(lián)系。隨著納米技術(shù)的日益普及，科學(xué)家有望通過壓力測試等手段來對純石墨烯的力學(xué)性能進(jìn)行更為全面的研究。”