Hãy tưởng tượng một vật liệu vừa cực kỳ bền chắc vừa vô cùng linh hoạt. Các nhà vật lý tại Đại học Vienna, Áo, đã khám phá ra một cách để làm cho graphene, vốn đã được biết đến là một "vật liệu kỳ diệu", trở nên co giãn hơn đáng kể. Bước đột phá này, được tiết lộ vào tháng 4 năm 2024, có thể cách mạng hóa các thiết bị điện tử đeo được và các ứng dụng khác đòi hỏi sự linh hoạt.
Nhóm nghiên cứu, do Jani Kotakoski dẫn đầu, đã đạt được điều này bằng cách tạo ra các gợn sóng trong graphene, tương tự như một chiếc đàn accordion. Bằng cách loại bỏ một vài nguyên tử, họ đã tạo ra các chỗ phồng và nếp gấp trên vật liệu. "Hiệu ứng accordion" này cho phép graphene được làm phẳng với lực ít hơn nhiều so với việc kéo căng một tấm phẳng, làm cho nó trở nên dẻo dai hơn nhiều.
Điều quan trọng là, các thí nghiệm được tiến hành trong một môi trường siêu sạch, không có không khí, ngăn chặn sự can thiệp từ các hạt lạ. Wael Joudi, tác giả đầu tiên của nghiên cứu, nhấn mạnh tầm quan trọng của môi trường nguyên sơ này. "Hệ thống độc đáo này... cho phép chúng tôi kiểm tra các vật liệu 2D mà không bị can thiệp," ông nói, nhấn mạnh cách ngay cả những hạt nhỏ cũng có thể thay đổi đáng kể các đặc tính của graphene.
Các mô phỏng đã xác nhận sự hình thành của sóng và khả năng co giãn do đó, xác nhận các kết quả thực nghiệm. Khám phá này cũng giải thích các kết quả mâu thuẫn trước đây liên quan đến độ cứng của graphene. Các hạt lạ trên bề mặt được tìm thấy là ức chế hiệu ứng accordion, làm cho vật liệu có vẻ cứng hơn.
Khả năng mới được tìm thấy này để điều chỉnh độ cứng của graphene mở ra những khả năng thú vị. "Kết quả mở ra một cách để điều chỉnh độ cứng của graphene và do đó mở đường cho các ứng dụng tiềm năng," Wael Joudi kết luận. Từ màn hình linh hoạt đến cảm biến tương thích sinh học, hiệu ứng accordion hứa hẹn sẽ mở khóa toàn bộ tiềm năng của graphene.