东京科学研究所的研究团队在《纳米尺度》杂志发表最新研究成果，提出一种结合分子动力学模拟与Helfrich膜弯曲理论的混合方法，可有效评估石墨烯纳米片的力学性能。该方法无需实验测试，即可精确计算含晶格缺陷石墨烯的弯曲刚度，为新型二维材料设计提供理论支持。

石墨烯纳米片因其独特的力学性能备受关注，而晶格缺陷(如五元环或七元环)会显著改变其力学特性。研究团队负责人雷小文副教授表示："我们的混合方法可直接从原子结构评估含缺陷石墨烯的弯曲刚度。"该方法分析了四种典型缺陷结构，包括单极子和偶极子构型，计算结果与已有研究数据吻合良好。

研究首次揭示了不同缺陷结构对弯曲刚度的差异化影响。偶极子结构中，锥形和马鞍形曲面的组合会导致局部刚度变化，而随着缺陷间距增大，刚度会趋于稳定值。名古屋大学Takashi Uneyama副教授参与的研究表明，该方法为理解缺陷石墨烯的力学行为提供了新视角。

该成果将促进抗冲击石墨烯、纳米弹簧等新型材料的开发。雷小文指出："这项研究不仅深化了对缺陷石墨烯力学性能的理解，更为设计特定性能的二维材料提供了新思路。"

更多信息： Yushi Kunihiro 等人，《一种评估含向错石墨烯片弯曲刚度的新型计算方法》，《纳米尺度》(2025 年)。期刊信息： 纳米尺度