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石墨烯也可以任意捏?'GO面團'使石墨烯易于成型和塑造!

來源:鉅大LARGE    2019-07-02    點擊量:142

美國西北大學一個研究小組正在重塑石墨烯的世界。該團隊已經將氧化石墨烯(GO)變成一種柔軟的、可塑的、可揉捏的橡皮泥,這種橡皮泥可以反復塑形,形成獨立的三維結構。

這款名為“GOdough”的產品可能很好玩,但它不僅僅是一個玩具。這種可鍛鑄材料解決了石墨烯制造工業中幾個長期存在的(有時甚至是爆炸性的)問題。目前石墨烯氧化物是以干固體或粉末的形式儲存,容易燃燒。或者它們必須變成稀釋的分散體,將物質的質量乘以數百或數千倍。

博科園-科學科普:西北麥考密克工程學院的材料科學與工程教授Huang說:我最近運送的5公斤氧化石墨烯,分散在500升液體中,必須用卡車運送,同樣數量的氧化石墨烯面團重約10公斤,我可以自己攜帶。這項研究發表在2019年1月24日的《自然通訊》上。石墨烯氧化物是石墨氧化的產物,通常用于制造石墨烯,這是一種單原子層厚的碳薄片,強度高、重量輕,在電子和能源存儲方面具有潛在應用價值。

只加水

研究團隊通過在水中加入超高濃度的氧化石墨烯來制作氧化石墨烯面團。如果研究小組使用了粘結劑,他們將不得不對材料進行進一步處理,除去這些添加劑,以使氧化石墨烯恢復其純形態。添加粘合劑,如塑料,可以把任何東西變成面團的狀態。但這些添加劑往往會顯著改變材料的性能。GO面團成型后,可以轉化成導電、化學穩定、機械堅硬的致密固體。或者,可以在面團中加入更多的水,根據需要將其轉化為高質量的氧化石墨烯分散體。

GO面團還可以進一步加工,制成具有可調微觀結構的塊狀氧化石墨烯和不同形態的石墨烯材料。研究人員希望GOdough的易用性可以幫助石墨烯滿足其作為超級材料的巨大潛力。Huang說:我的夢想是把石墨烯基板變成一種廣泛使用、易于使用的工程材料,就像塑料、玻璃和鋼鐵一樣。我希望GOdough能夠激發石墨烯材料的新用途,就像playdough能夠激發幼兒的想象力和創造力一樣。

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