基于平坦基底悬浮的石墨烯皱褶：结构与水压下的坍塌

分子动力学和分子力学方法已被用于数值模拟在平坦固体基底上的石墨烯sheets压缩形成皱褶系统。结果表明，在单向压缩下，该纳米sheet可以过渡到多个稳定的皱褶状态：最具能量优势的状态是长度无限的线性皱褶。更高能量状态包括长度有限的皱褶，这些皱褶沿着相同线条排列，其端部部分重叠。在双向压缩下，石墨烯纳米sheet可以包含一条线性皱褶或两条线性非相交或相交皱褶，分别对应弱、中和强压缩。存在几种具有相交皱褶的纳米sheet状态，这些状态在交叉区域的结构上存在差异。研究了外部水压对皱褶形状的影响。结果表明，在某个临界压力值处，皱褶要么完全平坦化（消失），要么坍塌成垂直的两层折叠（仅在弱压缩时才可能实现这种情况）。