石墨烯自从发现以来，由于其特殊的性质而受到了科学家和工程师的广泛关注，而氧化石墨烯则受到了大家的冷落。“石墨烯是如此完美，而氧化石墨烯的缺陷则明显要多很多，因此其更加脆弱，并没有带给人们多少惊喜。”Jiaxing Huang说。

最近西北大学的一支研究团队发现石墨烯看似缺陷的结构使得其具有令人非常惊异的机械性能。该团队的研究人员使用一种独特的实验技术，首次对这种几乎被遗忘的材料进行了机械特性的测试。他们的研究发现可以揭开氧化石墨烯的秘密。“我们的研究团队发现氧化石墨烯具有非常突出的塑性形变。石墨烯强度非常高，但是也很容易断裂。而我们发现氧化石墨烯在断裂前会发生形变。”Espinosa说。Huang对其做了一个类比，“陶瓷非常坚硬，但是其也非常容易发生断裂。但是如果你将力作用于塑料杯，那么塑料杯首先会发生弯曲。”该研究发表在《自然通讯》杂志上。除了Espinosa，该论文的合作者还包括Jiaxing Huang、SonBinh T. Nguyen、Xiaoding Wei、Rafael A. Soler-Crespo以及Lily Mao。

该团队研究发现，氧化石墨烯的塑性是由于机械化学反应引起的。氧化石墨烯包含两个碳原子和一个氧原子，即形成环氧化物。其结构可以想象成两个碳原子在两边，而氧原子在中间。当这个环氧的化学键发生断裂时，碳氧键断裂，只留下碳碳键。经过研究发现，当机械力应用到氧化石墨烯上时，碳碳键首先会发生断裂，而碳氧键则会保留。“我们在原子尺度发现了这样的结论。这和其他材料都不同，也是氧化石墨烯的一种非同寻常的性质。”Nguyen说。“我们的研究表明，氧化石墨烯的规模化依赖于原子化学，而且不同尺度的效应可能不一样，因此我们需要探索不同尺度下的性能，从而能最终获得氧化石墨烯的完整的性质。”Espinosa说。

新材料在线编译整理——翻译：杨超    校正：摩天轮