p A técnica de clivagem mecânica mais simples usando uma fita "Scotch" primitiva resultou na descoberta do prêmio Nobel de grafenos e está atualmente em uso mundial para a montagem de grafenos e outras estruturas semelhantes ao grafeno bidimensionais (2D) para sua utilização em novos dispositivos nanoeletrônicos de desempenho. p A simplicidade deste método deu início a uma pesquisa em expansão em materiais 2D. Contudo, os processos atomísticos por trás da clivagem micromecânica ainda são mal compreendidos.

p Uma equipe unida de experimentalistas e teóricos do Centro Internacional para Jovens Cientistas, Centro Internacional de Nanoarquitetura de Materiais e Física de Superfície e Unidade de Estrutura do Instituto Nacional de Ciência de Materiais, Universidade Nacional de Ciência e Tecnologia "MISiS" (Moscou, Rússia), A Rice University (EUA) e a University of Jyväskylä (Finlândia) liderada por Daiming Tang e Dmitri Golberg pela primeira vez conseguiram um entendimento completo da física, cinética e energética por trás da técnica considerada "fita adesiva" usando camadas atômicas de dissulfeto de molibdênio (MoS2) como material modelo.

p Os pesquisadores desenvolveram uma técnica de sondagem direta in situ em um microscópio eletrônico de transmissão de alta resolução (HRTEM) para investigar os processos de clivagem mecânica e os comportamentos mecânicos associados. Manipulando precisamente uma sonda de metal ultra-afiada para entrar em contato com as etapas cristalinas pré-existentes do MoS ₂ monocristais, flocos atomicamente finos foram delicadamente removidos, variando seletivamente de um único, dobrar para mais de 20 camadas atômicas. A equipe descobriu que os comportamentos mecânicos são fortemente dependentes do número de camadas. A combinação de HRTEM in situ e simulações de dinâmica molecular revelam uma transformação do comportamento de flexão de ondulação espontânea ( <5 camadas atômicas) para curvas homogêneas (~ 10 camadas), e finalmente a torção (20 ou mais camadas).

p Ao considerar o equilíbrio de força perto do ponto de contato, a energia superficial específica de um MoS ₂ camada monoatômica foi calculada em ~ 0,11 N / m. Esta é a primeira vez que esta propriedade fundamentalmente importante foi medida diretamente.

p Após o isolamento inicial do cristal-mãe, o MoS ₂ a monocamada pode ser prontamente empacotada novamente na superfície do cristal, demonstrando a possibilidade de epitaxia de van der Waals. MoS ₂ camadas atômicas podem ser dobradas para raios finais pequenos (1,3 ~ 3,0 nm) reversivelmente sem fratura. Essa ultra-reversibilidade e extrema flexibilidade provam que eles podem ser candidatos mecanicamente robustos para os dispositivos eletrônicos flexíveis avançados, mesmo sob condições extremas de dobramento.