单层非晶碳纳米复合材料的本征增韧：突破二维材料韧性瓶颈，开拓广阔应用前景

为解决二维（2D）材料因低断裂韧性限制实际应用的问题，研究人员开展了关于单层非晶碳（MAC）纳米复合材料本征增韧的研究。结果发现 MAC 能显著增强断裂传播时的能量吸收，该研究为 2D 材料提供了增韧策略，有望拓宽其应用领域。

　　二维（2D）材料具有推动柔性电子学发展的巨大潜力，然而其较低的断裂韧性限制了实际应用。本研究聚焦于单层非晶碳（MAC）这种二维纳米复合材料的本征增韧，以此应对上述挑战。MAC 通过同时包含非晶相和纳米晶相，在裂纹扩展过程中显著增强了能量吸收，具体表现为裂纹钝化、偏转和桥接现象。利用扫描电子显微镜下的原位拉伸试验，研究结果显示，与单层石墨烯相比，MAC 的能量释放率提高了 8 倍，同时断裂应变和裂纹稳定性也有所改善。分子动力学（MD）模拟则展示了相组成对断裂能的影响。这些结果为二维材料提供了一种可扩展的增韧策略，有可能拓宽其在需要强大抗断裂性能领域的应用。