Anomalous elasticity and damping in covalently cross-linked graphene aerogels
Identifikátory výsledku
Kód výsledku v IS VaVaI
<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F67985882%3A_____%2F22%3A00553419" target="_blank" >RIV/67985882:_____/22:00553419 - isvavai.cz</a>
Nalezeny alternativní kódy
RIV/68378271:_____/22:00553419 RIV/00216208:11310/22:10439409 RIV/68407700:21340/22:00360456
Výsledek na webu
<a href="http://hdl.handle.net/11104/0330530" target="_blank" >http://hdl.handle.net/11104/0330530</a>
DOI - Digital Object Identifier
<a href="http://dx.doi.org/10.1038/s42005-022-00806-5" target="_blank" >10.1038/s42005-022-00806-5</a>
Alternativní jazyky
Jazyk výsledku
angličtina
Název v původním jazyce
Anomalous elasticity and damping in covalently cross-linked graphene aerogels
Popis výsledku v původním jazyce
Elasticity in materials is a phenomenon that provides a basis for widespread practical applications in engineering, medicine, and electronics. Most of the conventional materials can withstand only small deformations within the elastic limit, typically below 5% of their original size. Here, we report a graphene aerogel made of covalently cross-linked graphene sheets that exhibits anomalous superelastic behavior up to 92% of compressive and 68% tensile strain. We show that the graphene aerogel has a nonlinear stress-strain characteristic with the compressive and tensile yield strength of 4.5 GPa and 0.6 MPa, respectively. By considering the elastic bending of graphene sheets and buckle folding of pore walls, we develop a quantitative origami model that describes the stress-strain behavior of the aerogel. In addition, we analyze the mechanical oscillations of the graphene aerogel, observing superfast vibration damping within a time scale of 50–250 ns.
Název v anglickém jazyce
Anomalous elasticity and damping in covalently cross-linked graphene aerogels
Popis výsledku anglicky
Elasticity in materials is a phenomenon that provides a basis for widespread practical applications in engineering, medicine, and electronics. Most of the conventional materials can withstand only small deformations within the elastic limit, typically below 5% of their original size. Here, we report a graphene aerogel made of covalently cross-linked graphene sheets that exhibits anomalous superelastic behavior up to 92% of compressive and 68% tensile strain. We show that the graphene aerogel has a nonlinear stress-strain characteristic with the compressive and tensile yield strength of 4.5 GPa and 0.6 MPa, respectively. By considering the elastic bending of graphene sheets and buckle folding of pore walls, we develop a quantitative origami model that describes the stress-strain behavior of the aerogel. In addition, we analyze the mechanical oscillations of the graphene aerogel, observing superfast vibration damping within a time scale of 50–250 ns.
Klasifikace
Druh
J<sub>imp</sub> - Článek v periodiku v databázi Web of Science
CEP obor
—
OECD FORD obor
10306 - Optics (including laser optics and quantum optics)
Návaznosti výsledku
Projekt
Výsledek vznikl pri realizaci vícero projektů. Více informací v záložce Projekty.
Návaznosti
I - Institucionalni podpora na dlouhodoby koncepcni rozvoj vyzkumne organizace
Ostatní
Rok uplatnění
2022
Kód důvěrnosti údajů
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Údaje specifické pro druh výsledku
Název periodika
COMMUNICATIONS PHYSICS
ISSN
2399-3650
e-ISSN
2399-3650
Svazek periodika
5
Číslo periodika v rámci svazku
1
Stát vydavatele periodika
GB - Spojené království Velké Británie a Severního Irska
Počet stran výsledku
8
Strana od-do
27
Kód UT WoS článku
000744995500001
EID výsledku v databázi Scopus
2-s2.0-85123223200