石墨烯片的神奇可用性已經(jīng)被無數(shù)的論文和報道提及:它們可以阻止子彈,使臟水可以飲用,甚至可以作為清潔能源的來源。
但是,西北大學(xué)的材料科學(xué)家們正在考慮用它制作可塑性材料,這些材料可以像培樂多(英語:Play-Doh)兒童黏土一樣捏合和模塑,然后可以硬化成任何形狀的導(dǎo)電固體。
科學(xué)家們用氧化石墨烯作為新材料的原料,這是一種由碳,氧和氫原子組成的氧化石墨,通常作為石墨烯本身的構(gòu)件。石墨烯碳片具有令人印象深刻的強度,非常輕的重量和良好的導(dǎo)電性,盡管只有一個原子的厚度。
雖然石墨烯氧化物可以通過向混合物中添加粘合添加劑而轉(zhuǎn)化為培樂多面團(tuán)狀材料,但這些添加劑通常會明顯改變材料的性能。西北大學(xué)材料科學(xué)與工程系教授,研究的主要作者黃嘉興表示。
黃嘉興教授和他的團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)了另一種將氧化石墨烯轉(zhuǎn)化為可塑性材料的方法,它只需將水加入到高濃度的材料中。這種方法不僅可以用更少的步驟生成類似Play-Doh的石墨烯,還可以使存儲和運輸更安全,更高效。
“目前氧化石墨烯以干燥固體或粉末形式儲存,易燃燒和爆炸,” “或者他們必須變成稀釋的分散體,將材料的質(zhì)量乘以數(shù)百或數(shù)千!
所得到的材料,科學(xué)家們稱之為“GO面團(tuán)”,可以模塑和捏合成各種形式,如果需要可以很容易地重新成形。然后可以將它們變成能夠?qū)щ,保持化學(xué)穩(wěn)定和機械硬度的致密固體。該團(tuán)隊表示,進(jìn)一步加工可以看到它變成了具有可調(diào)微結(jié)構(gòu)的不同形式的可定制石墨烯。
“我的夢想是將基于石墨烯的板材變成一種易于使用的,易于使用的工程材料,就像塑料,玻璃和鋼材一樣,”黃嘉興教授說。 “我希望GO面團(tuán)可以幫助激發(fā)石墨烯材料的新用途,就像玩面團(tuán)可以激發(fā)幼兒的想象力和創(chuàng)造力一樣。”
該研究發(fā)表在Nature Communications雜志上。
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