莱斯大学的研究人员发现在石墨烯片之间放置纳米管柱能够获得一种混合结构，从而可以平衡强度、韧性和延展性等。碳纳米材料目前常见的形式包括片、纳米管和球，且它们可用于构建混合结构，从而使得电子设备可以获得一些特殊的性质，例如良好的导热性以及强度等。莱斯大学的研究团队希望通过分析这些结构对材料性能的影响来构建理论基础。

莱斯大学材料学科学家Rouzbeh Shahsavari及Navid Sakhavand计算了碳纳米和石墨烯材料间的不同链接方式对最终产品的性能的影响。他们发现引入链接结构可以增加材料的柔韧性，且其强度几乎和层状石墨烯相当。

碳纳米管是完美的卷曲状六方形碳原子结构；而石墨烯是平面结构。它们都具有很高的强度和良好的传输电子和热量的能力。但是当它们结合在一起的时候，由于原子的排列方式发生改变，因此其性能也会发生变化。“一些实验室试图使得这些材料获得碳纳米管或者石墨烯一样的性能，但是我们希望能够预测不同的链接方式下材料的性能。这些混合结构将会呈现出与石墨烯和纳米管不同的性能。”Shahsavari说。“我们希望能够加深对3D碳材料的性能的理解，例如弹性和非弹性性能等方面，因此我们测试了它们的机械强度和变形机制。同时我们也将这种3D混合结构的性能和2D石墨烯以及1D纳米管的性能进行了对比。”

层状石墨烯可以在平面内保持其性能，但是几乎没有刚度和梁高的传热效应。但是柱状的石墨烯模型则表明其具有更好的强度和刚度，且延展性也提高了42%。“这是首次有研究人员可以如此近距离地研究3D碳纳米材料的性能，就像安装了原子级别的镜头一样。我们相信，这些基本原则对于低维纳米材料也同样适用。”Shahsavari说。

新材料在线编译整理——翻译：杨超      校正：摩天轮