莱斯大学的材料科学家测试了电子显微镜下测试的钢筋石墨烯样品。它显示了裂纹是如何以曲折的方式扩展的，而不是像普通石墨烯那样直。钢筋石墨烯通过两侧的分子力连接到一个平台上，从而慢慢地将材料分开。
莱斯大学的研究人员发现，抗断裂的“钢筋石墨烯”是原始石墨烯的两倍多。石墨烯是原子厚的碳。在二维尺度上，石墨烯的强度比钢强，但由于石墨烯太薄，它仍然很容易撕裂和撕裂。
钢筋石墨烯是混凝土中纳米级钢筋（钢筋）的模拟物，其中嵌入式钢筋提高了材料的强度和耐久性。2014年，莱斯化学家詹姆斯·图尔实验室开发的钢筋石墨烯采用碳纳米管作为增强材料。
《美国化学学会杂志》(ACS Nano)在最后一项新研究中，赖斯材料科学家、研究生兼主要作者埃米莉·哈科皮安和包括图尔在内的合作伙伴进行了压力测试，发现纳米管的钢筋转移并桥接裂缝，否则这些裂缝将在未增强的石墨烯中扩展。
实验表明，纳米管有助于保持石墨烯的弹性，减少裂纹的影响。这不仅适用于柔性电子产品，也适用于电气可穿戴设备或其他希望具有耐压、灵活性、透明度和机械稳定性的设备。实验室的机械测试和布朗大学合作伙伴的分子动力学模拟都揭示了这种材料的韧性。
石墨烯优异的导电性使其成为设备的强大候选材料，但其易碎性是一个缺点。两年前，石墨烯的强度只是最弱的部分。这些测试表明，原始石墨烯的强度“远低于”其报告的内部强度。在后来的一项研究中，实验室发现二硒化钼（研究人员感兴趣的另一种二维材料）也是易碎的。
对钢筋石墨烯进行类似的测试，将单壁纳米管旋转到铜基板上，然后通过化学气相沉积在上面生长石墨烯。
为了测试钢筋石墨烯的应力，研究人员不得不将其拉入碎片中，并测量施加的力。经过反复试验，实验室发明了一种切割材料的小部分并安装在实验台上的方法，用于扫描电子和透射电子显微镜。
研究人员不能使用胶水，因此他们必须了解材料和测试设备之间的分子间力。
钢筋不能阻止石墨烯的最终故障，但纳米管通过迫使裂纹在扩散过程中弯曲和不均匀来减缓这一过程。当力太弱，不能完全损坏石墨烯时，纳米管有效地连接了裂缝，并在某些情况下保持了材料的导电性。
研究结果表明，石墨烯具有4兆帕斯卡的天然断裂韧性。相比之下，螺纹石墨烯的平均韧性为10.7兆帕斯卡。
研究合作伙伴高华健和他在布朗大学的团队模拟证实了物理实验的结果。高团队在模拟中发现了相同的效果。石墨烯中排列的钢筋与物理样品中测量的结果相同。钢筋指向四面八方。
这些模拟非常重要，因为它们可以让我们在显微镜技术无法获得的时间尺度上看到这个过程，这只会给我们提供快照。
钢筋石墨烯的结果是许多新材料特性的第一步。研究人员希望为应用程序设计2D材料功能开辟一个人们可以追求的方向。
