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在有帮助的情况下 激光诱导的石墨烯变得坚韧

2019-02-27 16:10:05来源:
导读激光诱导石墨烯(LIG)是一种原子厚碳的片状泡沫,它本身具有许多有趣的特性,但作为复合材料的一部分获得了新的能量。莱斯大学化学家James

激光诱导石墨烯(LIG)是一种原子厚碳的片状泡沫,它本身具有许多有趣的特性,但作为复合材料的一部分获得了新的能量。

莱斯大学化学家James Tour和以色列内盖夫Ben-Gurion大学教授Christopher Arnusch的实验室在美国化学学会期刊ACS Nano中介绍了一批LIG复合材料,该材料的功能更加强大。

通过向塑料,橡胶,水泥,蜡或其他材料注入LIG,实验室制造出具有广泛可能应用的复合材料。这些新型复合材料可用于可穿戴电子产品,热处理,水处理,防冰和除冰工作,创造抗菌表面,甚至用于制造电阻式随机存取存储器件。

巡回实验室于2014年首次制造LIG,当时它使用商用激光烧制薄片普通塑料聚酰亚胺的表面。激光的热量将材料的条子变成相互连接的石墨烯薄片。与传统的化学气相沉积相比,一步法制造的材料更多,成本更低。

从那时起,赖斯实验室和其他人已经扩大了他们对LIG的调查,甚至将塑料放入木材和食物中。去年,莱斯研究人员创造了用于雕刻3D物体的石墨烯泡沫。

“LIG是一种很好的材料,但它并不具有机械强度,”Tour说,他去年在化学研究账户杂志上共同撰写了激光诱导石墨烯开发的概述。“你可以弯曲并弯曲它,但你不能用手揉搓它。它会剪掉。如果你做了所谓的苏格兰胶带测试,很多都会被删除。但当你把它放进去的时候。一个复合结构,它真的很坚韧。“

为了制造复合材料,研究人员在连接到聚酰亚胺上的LIG上浇注或热压了一层薄薄的第二种材料。当液体硬化时,它们将聚酰亚胺从背面拉出以便重复使用,留下嵌入的,连接的石墨烯薄片。

Tour表示,软质复合材料可用于柔性服装中的有源电子产品,而较硬的复合材料则可制成出色的超疏水(避水)材料。当施加电压时,20微米厚的LIG层会杀死表面上的细菌,使得该材料的增韧版本适用于抗菌应用。

使用液体添加剂制成的复合材料最能保持LIG薄片的连接性。在实验室中,当施加电压时,它们快速可靠地加热。这应该使材料可以用作除冰或防冰涂层,作为用于治疗伤害的柔性加热垫或者根据需要加热的服装。

“你只是把它倒进来,现在你将LIG的所有美丽方面转移到一种非常强大的材料中,”Tour说。

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