Το γραφένιο είναι ουσιαστικά ένας δισδιάστατος κρύσταλλος με πάχος όσο η διάμετρος ενός ατόμου. Το υλικό αυτό έχει προσελκύσει το έντονο ενδιαφέρον της παγκόσμιας επιστημονικής κοινότητας εξαιτίας των εκπληκτικών ιδιοτήτων του που διαφέρουν εντυπωσιακά απο τις αντίστοιχες γνώριμων τρισδιάστατων υλικών. Το γραφένιο ανακαλύφθηκε από τους Novoselov και Geim (Πανεπιστήμιο Manchester, Ην. Βασίλειο), οι οποίοι τιμήθηκαν με το βραβείο Nobel Φυσικής το 2010. Ο Καθηγητής Konstantin Novoselov αποτελεί μέρος της ερευνητικής ομάδας της παρούσας μελέτης.

Η ερευνητική ομάδα επικεντρώθηκε στη σπουδή της μηχανικής απόκρισης του γραφενίου (μονο- και δι-στρωμματικού) με τη χρήση κατάλληλα σχεδιασμένων μικροδιατάξεων. Η ταυτοποίηση του γραφενίου και η ταυτόχρονη παρακολούθηση της μηχανικής του απόκρισης πραγματοποιήθηκαν με την πειραματική τεχνική της μη ελαστικής σκέδασης του φωτός (φασματοσκοπία Raman) και συγκεκριμένα, μέσω των μεταβολών συγκεκριμένων δονήσεων (φωνόνια) της δισδιάστατης κρυσταλλικής δομής.

Τα αποτελέσματα της μελέτης εμφανίστηκαν για πρώτη φορά στη διεθνή βιβλιογραφία, προσδίδοντας νέα στοιχεία στην κατανόηση της μηχανικής συμπεριφοράς του γραφενίου. Συγκεκριμένα, αποδείχθηκε πως ένας τέλειος δισδιάστατος κρύσταλλος μπορεί να συμπεριφέρεται ως πολύ λεπτή επίπεδη πλάκα, υπό καθεστώς μονοαξονικής θλίψης. Παρατηρήθηκε πειραματικά και εξηγήθηκε θεωρητικά ο διαχωρισμός της κορυφής Raman 2D ως αποτέλεσμα του μηχανισμού του διπλού συντονισμού και της ιδιόμορφης δομής των ηλεκτρονιακών καταστάσεων του γραφενίου υπό μηχανική φόρτιση. Τέλος, παρατηρήθηκε επίσης ότι η επίδραση μονοαξονικής εφελκυστικής παραμόρφωσης είναι δυνατόν να οδηγήσει στην εμφάνιση ενεργειακού ηλεκτρονιακού χάσματος στο γραφένιο δύο στρωμάτων. Τα απομονωμένα φύλλα γραφενίου προήλθαν από τη μέθοδο χημικής εναπόθεσης ατμών καμφοράς, τεχνική σύνθεσης που αναπτύχθηκε κατά τη διάρκεια της μελέτης, καθώς και από τη μηχανική αποφλοίωση του φυσικού γραφίτη.

Τα αποτελέσματα της μελέτης αναμένεται να συμβάλλουν σημαντικά στην κατασκευή νέου τύπου υλικών με βάση το γραφένιο και στη σύνθεση νανο-ηλεκτρονικών διατάξεων μέσω της χωρικά ελεγχόμενης μηχανικής παραμόρφωσής τους.