二维纳米材料创扩张纪录

把气球伸出来使其更容易充气是一种常见的技巧。当气球伸展时，宽度横向收缩到绳子的大小。与西方物理学家乔瓦尼·范奇尼合作的博士生诺亚·斯托切克开发了一种新的纳米材料，证明了这种现象的反面

Stocek和Fanchini在串联加速器设施所在地Interface Science Western工作，他们配制了钨半碳化物（或W2C，一种含有等量钨和碳原子的化合物）的二维纳米片，当在一个方向上拉伸时，该纳米片垂直于所施加的力膨胀。这种结构设计被称为auxetics

诀窍在于纳米片本身的结构并不平坦。片中的原子由重复单元组成，每个碳原子由两个钨原子组成，这些重复单元的排列方式类似于鸡蛋纸箱的凹坑表面。当张力在一个方向上施加在弹性纳米片上时，随着凹坑变平，它在另一个维度上膨胀

在这项创新之前，只有一种材料可以以这种反直觉的方式每单位长度膨胀10%。西方设计的钨半硬质合金纳米片可以扩展到40%，创造了新的世界纪录

Stocek说：“我们专门想用半碳化钨制造一种二维纳米材料。”。“2018年，理论家们预测它可能会表现出出色的这种行为，但尽管世界各地的研究小组进行了广泛的尝试，但没有人能够开发出这种行为。”

使用化学手段构建新的钨半碳化物纳米材料是不可能的，因此Stocek和Fanchini依靠等离子体物理来形成单原子层。等离子体由带电的原子粒子组成，是物质的第四种状态（包括固体、液体和气体）。在最近的日食中，可以在北极光或北极光的自然世界和太阳的日冕中观察到等离子体。它还用于霓虹灯、荧光管和平板电视

通常，用于制造二维纳米材料的仪器是特殊的熔炉，在那里，气体被加热到足够高的温度，以进行化学反应并形成所需物质。这种方法根本不起作用，因为任何化学反应，最常见的过程，都会导致与所需纳米材料不同的产物

范奇尼说：“在我们之前，大多数试图获得这种材料的研究人员都陷入了困境，所以我们不得不转向。”

Stocek和Fanchini设计了一种新的定制仪器，可以产生由带电粒子组成的等离子体

拉伸目标

从新型应变计开始，这些W2C纳米片有无数可能的应用。这些商用测量仪是测量从飞机机翼到家庭管道的所有膨胀和拉伸的标准方法

事实上，新的纳米材料变得更具导电性，这为传感器或任何检测事件或环境变化并将信息发送到其他电子设备的设备等领域的无限可能性打开了大门。另一个应用是将材料嵌入可拉伸电子产品中，如可穿戴技术，使其具有更高的导电性

范奇尼说：“通常情况下，应变仪会依赖于这样一个事实，即当你拉伸一种材料时，它会变薄，并且你会改变材料的导电性来承载电流。”。“有了这种新的纳米材料，情况将不再如此。”

研究结果发表在《材料视野》杂志上