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科学家开发石墨烯超弹力纱

发布时间:2018-05-17    点击量:23

通过将石墨化学剥落成石墨烯薄片并将它们混合成浆液,一组研究人员开发了一种简单,可扩展的方法来制造强壮的可拉伸石墨烯氧化物纤维。 /

宾夕法尼亚州大学公园 - 据日本宾夕法尼亚州立大学和信州大学研究人员称,一种简单,可扩展的方法可以制造强度高,可拉伸的石墨烯氧化物纤维,这些纤维很容易卷成纱线,并且具有接近凯夫拉尔的优势。

“我们发现这种氧化石墨烯纤维非常结实,比其他碳纤维好得多,”宾夕法尼亚州立大学物理,化学和材料科学与工程教授Mauricio Terrones说。 “我们相信纤维内部的空气不会变脆。”

根据Terrones及其同事的说法,这种方法为有用的产品开辟了多种可能性。例如,从氧化石墨烯纤维中去除氧气导致具有高电导率的纤维。在石墨烯薄膜中添加银纳米棒会增加与铜相同的导电率,这可以使其成为铜传输线的重量更轻的替代品。研究人员认为,这种材料适用于各种高度敏感的传感器。

研究人员通过化学方法将石墨剥落成石墨烯薄片制成石墨烯氧化物薄膜,然后将石墨烯薄片与水混合并通过离心浓缩浆液浓缩。然后将浆液通过棒涂(例如刮刀)涂布在大板上。当浆料干燥时,它变成大面积的透明膜,可以小心地提起而不会撕裂。然后将薄膜切成窄条并用自动纤维卷轴自身缠绕,产生可打结并拉伸而不断裂的纤维。研究人员在最近的一期ACSNano上报道了他们的结果。

Terrones说:“重要的是,我们几乎可以做任何材料,这可以开辟许多途径 - 它是一种具有多功能特性的轻质材料。而石墨的主要成分是按吨开采和销售的。“

宾夕法尼亚州立大学和信州大学已申请该过程的联合专利。

研究人员得到了日本异国纳米碳研究中心和宾夕法尼亚州纳米科学中心的支持。

出版物:Rodolfo Cruz-Silva等人,“通过干膜滚动制造具有突出可结网性的超可拉伸石墨烯氧化物宏观纤维”,ACS Nano,2014; DOI:10.1021 / nn501098d

来源:宾夕法尼亚州新闻Walt Mills

图片:Terrones集团/ Penn州

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