Gasdruk werd toegepast op een verfrommeld grafeenmembraan om het uit te puilen en te verstijven. Het resultaat? De gasdruk onthulde dat dit atomair dunne koolstofmateriaal - waarvan algemeen wordt aangenomen dat het sterk en stijf is - een 'zachtere kant' heeft. De meer dan verwachte vermindering van de stijfheid met meer kreukels zorgde ervoor dat onderzoekers hun begrip van de mechanica van het materiaal verfijnen.

De vondst van zachte mechanica in een hard materiaal geeft ingenieurs een "knop" voor afstemmingseigenschappen. Dat is, de vorm van grafeen veranderen, of mate van kreuken, verandert zijn stijfheid. Materialen kunnen worden ontworpen voor toepassingen waarbij minder stijfheid gewenst is, zoals fietsonderdelen, waarin verminderde stijfheid werkt als natuurlijke vering om een ​​zware rit te dempen, of vliegtuigonderdelen, waarin minder brosse materialen minder vatbaar zijn voor catastrofale mislukking.

Hoewel grafeen wordt beschouwd als een 2D-materiaal, het bestaat nooit in een perfect vlakke staat. Als een gerimpelde huid, wanneer deze atomair dunne koolstof wordt gesynthetiseerd, door welke techniek dan ook, het is verfrommeld. Bij het Centrum voor Nanofase Materiaalwetenschappen, wetenschappers onderwierpen een grafeenmembraan aan gas onder druk om het te laten uitpuilen, het uitrekken van de rimpels en het mogelijk maken van meting van elastische eigenschappen bij verschillende mate van verkreukeling. De experimenten waren vooral uitdagend vanwege de dunheid van het membraan. De wetenschappers gebruikten Raman-spectroscopie om veranderingen in spanning voor het grafeen te meten (geopenbaard door trillingsspectra, of handtekeningen van interacties tussen atomen) en interferometrische profilometrie om de oppervlaktetopografie van verfrommeld grafeen te meten (afbuigingen van enkele microns langs de verticale as, d.w.z., loodrecht op het vlak van perfect vlak grafeen).

Met deze complementaire technieken kunnen onderzoekers hetzelfde monster op verschillende manieren bekijken om een ​​nieuw begrip te krijgen van wat er gebeurt als grafeen buigt. Ze ontdekten een onverwachte niet-lineaire relatie tussen de kracht die wordt uitgeoefend op een verfrommeld grafeenmembraan en de afstand die het afbuigt in vergelijking met wat de theorie voorspelt voor perfect vlak grafeen. Dat betekent dat het materiaal aanvankelijk gemakkelijk meegeeft, maar geleidelijk stijver wordt naarmate het meer vervormd wordt (in dit geval als het grafeenmembraan uitpuilt als reactie op de druk van het gas). "Zachter, " of minder rigide, koolstofmaterialen kunnen voordelig zijn in veel technische toepassingen, zoals structurele materialen die minder snel scheuren ontwikkelen en kunnen meegeven voordat ze het punt van bezwijken bereiken. Deze "verkreukelde" materialen kunnen superieur zijn aan sterke maar broze materialen die catastrofaal falen.