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龙图腾网获悉国家纳米科学中心申请的专利一种二维纳米材料的杨氏模量及弯曲刚度的测量方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN114966123B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-09-05发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202210555576.9，技术领域涉及：G01Q60/24；该发明授权一种二维纳米材料的杨氏模量及弯曲刚度的测量方法是由崔旭伟;董文龙;刘璐琪;张忠设计研发完成，并于2022-05-20向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种二维纳米材料的杨氏模量及弯曲刚度的测量方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种二维纳米材料的杨氏模量及弯曲刚度的测量方法，包括：在基底上形成微米矩形微孔阵列，将二维材料转移到微孔阵列，覆盖在矩形微孔上形成悬浮体系薄膜并进行鼓泡实验，对悬浮矩形微孔上的薄膜施加垂直于薄膜的均布荷载以实现沿短轴方向的单轴拉伸；分析二维材料的形貌，获取内外压力差，并进行受力分析，对薄层材料采用薄膜理论求解，结合泊松比得出材料的杨氏模量；对厚层材料采用经典板理论求解，得出材料的弯曲刚度。本发明实现对二维材料特别是各向异性二维材料的杨氏模量和弯曲刚度实验测量，克服传统方法对二维材料进行单轴拉伸时对基底的依赖性以及各向异性二维材料力学参量测量的困难，同时高通量进行二维材料单轴拉伸。

本发明授权一种二维纳米材料的杨氏模量及弯曲刚度的测量方法在权利要求书中公布了：1.一种二维纳米材料的杨氏模量或弯曲刚度的测量方法，其特征在于，包括如下步骤： 步骤100、在基底材料上设计并加工微米尺度的矩形微孔并形成阵列，通过有限元分析模拟对矩形微孔的长宽比进行优化设计，对于悬浮于所述矩形微孔上的薄膜，所述矩形微孔的长宽比≥5，对薄膜施加垂直于薄膜的均布荷载； 步骤200、将待测二维纳米材料转移到具有矩形微孔阵列的基底材料表面，覆盖在基底材料的矩形微孔上形成悬浮体系薄膜，以形成待测样品； 其中，所述待测二维纳米材料的厚度为0.34～50nm； 步骤300、对所述待测样品进行鼓泡实验，形成类圆柱面状鼓泡； 步骤400、利用原子力显微镜获取形成类圆柱面状鼓泡的二维纳米材料的形貌，同时获取类圆柱面状鼓泡的内外压力差△p； 步骤500、对类圆柱面状鼓泡进行受力分析，对于由厚度为0.34～20nm的薄层二维纳米材料形成的类圆柱面状鼓泡，采用薄膜理论求解，结合待测二维纳米材料的泊松比ν，得出所述薄层二维纳米材料的杨氏模量； 对于由厚度为20～50nm的厚层二维纳米材料形成的类圆柱面状鼓泡，采用薄板理论求解，得出所述厚层二维纳米材料沿短轴方向的弯曲刚度； 所述薄层二维纳米材料的杨氏模量的测量方法包括： 对类圆柱面状鼓泡的所述薄层二维纳米材料进行力学分析，取平行于短轴方向的圆柱面准线的形貌进行分析，采用薄膜理论求解，并结合矩形微孔边缘的边界条件联立得出的关系： 其中，Δp是类圆柱面状鼓泡的内外压力差，β是和边界条件相关的系数，对于固支简支边界条件，β＝1，ν是材料的泊松比，E是所述薄层二维纳米材料的杨氏模量，t是材料的厚度，a为鼓泡短轴的半径，h是鼓泡短轴中心点的高度； 对于正交各向异性薄层二维纳米材料，通过求解材料不同晶格角度下沿短轴方向的杨氏模量，然后利用如下公式求解杨氏模量分布： 其中，E1和E2分别是沿两个主轴方向的杨氏模量，G12是剪切模量，ν12是主轴E1方向对应的泊松比，θ是短轴方向和主轴E2方向的夹角； 所述厚层二维纳米材料的弯曲刚度的测量方法包括： 对于厚层二维纳米材料形成的类圆柱面状鼓泡进行力学分析，采用如下形貌公式并进行拟合： 其中ω为鼓泡的形貌轮廓函数，x为位置变量，为一常数，FTx为类圆柱面状鼓泡的面内力；Δp是类圆柱面状鼓泡的内外压力差，a为鼓泡短轴的半径，h是鼓泡短轴中心点的高度； 通过拟合以得到厚层二维纳米材料的弯曲刚度D。

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