編者按：在非約束或弱約束條件下石墨烯在熱力擾動下將不可避免發(fā)生屈曲，這一過程由兩個關鍵的物理量控制——正常彎曲剛度和高斯彎曲剛度。中科院力學研究所非線性力學國家重點實驗室魏宇杰等發(fā)現(xiàn)單層石墨烯的彎曲剛度和生物細胞膜的彎曲剛度接近，從力學上表明這一材料和生物細胞之間可能輕易產(chǎn)生相互匹配作用。

　　近期，《納米通訊》(NanoLetters)期刊上發(fā)表了中科院力學研究所非線性力學國家重點實驗室魏宇杰研究員等關于單層石墨烯的彎曲剛度和高斯彎曲特性的論文。

　　在非約束或弱約束條件下石墨烯在熱力擾動下將不可避免發(fā)生屈曲，這一過程由兩個關鍵的物理量控制——正常彎曲剛度和高斯彎曲剛度。依據(jù)富勒烯和單壁納米碳管的幾何特性，需要兩個主曲率半徑來決定富勒烯的幾何結構，但碳管僅需一個曲率半徑。

　　這一特征使得研究者能結合第一原理計算與Helfrich哈密頓量來準確確定單層石墨烯的彎曲剛度和高斯彎曲系數(shù)。結果表明，單層石墨烯的正常彎曲剛度為1.44電子伏(2.31×10-19牛米)，而其高斯彎曲剛度為-1.52電子伏(2.43×10-19牛米)。魏宇杰等發(fā)現(xiàn)單層石墨烯的彎曲剛度和生物細胞膜的彎曲剛度接近，從力學上表明這一材料和生物細胞之間可能輕易產(chǎn)生相互匹配作用。