莱斯大学的研究人员发现，抗碎裂的“钢筋石墨烯”的质量是原始石墨烯的两倍。在二维尺度上，石墨烯比钢更强，其极薄的性质使其易于撕裂和撕裂。钢筋石墨烯是混凝土中钢筋（钢筋）的纳米级类似物，其中嵌入式钢筋增强了材料的强度和耐久性。由化学家詹姆斯·图尔的莱斯实验室于2014年开发的钢筋石墨烯使用碳纳米管进行增强。

在一项新的研究中，赖斯材料科学家Jun Lou，研究生和主要作者Emily Hacopian以及合作者，包括James Tour教授，对压力测试的钢筋石墨烯进行了测试，发现纳米管钢筋转移并桥接了裂缝，否则这些裂缝会在未增强的石墨烯中传播。

实验表明，碳纳米管有助于石墨烯保持“弹性”，并减少裂缝的影响。Lou说，这不仅适用于柔性电子产品，也适用于电活性可穿戴设备或其他需要耐受性，柔韧性，透明度和机械稳定性的设备。

该团队报告称，钢筋并未使石墨烯最终失效，但纳米管通过在传播过程中迫使裂缝产生锯齿和锯齿，从而减缓了这一过程。当力太弱而不能完全破坏石墨烯时，纳米管有效地桥接裂缝，在某些情况下甚至可以保持材料的导电性。

在早期的测试中，Lou的实验室显示石墨烯的原生断裂韧性为4兆帕斯卡。相比之下，钢筋石墨烯的平均韧性为10.7兆帕斯卡，他说。

研究的共同作者华建高和他的团队在布朗的模拟证实了物理实验的结果。高的团队在石墨烯中有序排列的钢筋的模拟中发现了相同的效果，就像在物理样品中测量的那样，钢筋指向每个方向。“这些模拟非常重要，因为它们让我们能够在时间尺度上看到我们使用显微镜技术无法获得的过程，这只能为我们提供快照，”Lou说。“布朗团队真的帮助我们了解这些数字背后发生的事情。”

他说，螺纹石石墨的结果是许多新材料表征的第一步。“我们希望这开启了人们可以为应用程序设计2D材料特征的方向，”Lou说。