新方法將石墨烯納米層連接起來形成更堅(jiān)韌更有彈性的薄膜 新型光催化COF模擬光合作用生成H?O? 研究人員從海水中收集酸來喂養(yǎng)有益藻類 科學(xué)家發(fā)現(xiàn)準(zhǔn)晶體超表面可同時(shí)投射全息圖像和光圖案 轉(zhuǎn)氨酶如何快速降低(轉(zhuǎn)氨酶高如何降低) 宮腔粘連癥狀有哪些表現(xiàn)(宮腔粘連癥狀有哪些) 西醫(yī)治療耳鳴的方法有哪些(治療耳鳴的方法有哪些) 藥流第三天去醫(yī)院準(zhǔn)備什么東西(藥流第三天去醫(yī)院需準(zhǔn)備什么) 痛經(jīng)痛的出冷汗怎么辦(痛經(jīng)痛得冒冷汗怎么辦) 念珠菌感染的主要原因(念珠菌性陰道炎是怎么引起的) 耳鳴的治療方法有哪些?(耳鳴的治療) 手上被辣椒辣到怎么辦(手被辣椒辣的疼怎么回事) 無痛人流(無痛人流步驟) 二個(gè)耳朵發(fā)熱是怎么回事(耳朵發(fā)熱是怎么回事) 小孩老是發(fā)燒反復(fù)發(fā)燒怎么辦(反復(fù)發(fā)燒怎么辦) 腳心手心發(fā)熱是怎么回事吃什么藥(腳心手心發(fā)熱是怎么回事) 跟腱斷裂要做什么手術(shù)(跟腱斷裂最佳手術(shù)時(shí)間) 流鼻涕嗓子干癢咳嗽怎么辦(嗓子干癢咳嗽怎么辦) 宮頸癌低分化癌能活多久(低分化癌能活多久) 做個(gè)無痛人流一共需要多少錢(無痛人流一共多少錢) 胃潰瘍癥有哪些怎么治療(胃潰瘍的癥狀及治療有哪些) 青少年會不會得痔瘡(青少年會得痔瘡嗎) 胸椎許莫氏結(jié)節(jié)是什么意思(許莫氏結(jié)節(jié)是什么意思) 淋巴發(fā)炎的癥狀以及原因(淋巴發(fā)炎的癥狀) 手指肌腱斷了能恢復(fù)嗎(手指肌腱斷了能自愈嗎) 如何使胸變大16歲(如何使胸變大) 黃花菜功效作用與主治(黃花菜功效) 牙齒根管治療的危害有哪些(牙齒做根管治療的危害) 腦出血最致命的并發(fā)癥有哪些(常見的腦出血的幾大并發(fā)癥) 女性正常血小板值是多少(正常血小板值是多少) 小兒七珍丹的用法用量五歲(小兒七珍丹的用法用量) 娃兒久咳不愈是什么原因(久咳不愈是什么原因) 胃炎應(yīng)該吃什么食物調(diào)理(胃炎應(yīng)該吃什么食物) 臉上有皺紋怎么補(bǔ)充膠原蛋白(怎么補(bǔ)充膠原蛋白) 小妙招去除腋臭味(如何去除腋臭味) 腿疼連著屁股里面的筋疼怎么治(腿部肌肉拉傷怎么快速恢復(fù)) 臉發(fā)麻是什么癥狀(臉發(fā)麻是什么病癥) 頭皮有大塊頭皮屑是怎么回事(有大塊頭皮屑是怎么回事) 口腔癌早期有什么征兆和圖片(口腔癌早期有什么征兆) 小兒風(fēng)寒感冒咳嗽流清鼻涕吃什么藥(小兒風(fēng)寒感冒咳嗽) 小便尿血咋回事女性(小便尿血咋回事) 脾虛濕寒體質(zhì)如何調(diào)理(濕寒體質(zhì)如何調(diào)理) 女人血壓低的人吃什么好(女人血壓低吃什么好的最快) 深齲的治療方法不包括(深齲的治療方法) 冠脈cta能查出什么(冠脈cta檢查有危險(xiǎn)嗎) 腳崴了腫了怎么消腫熱敷還是冷敷(腳崴了腫了怎么消腫) 抽動(dòng)癥不能吃牛羊肉嗎(抽動(dòng)癥不治能自愈嗎) 全身肌肉酸痛無力什么原因(肌肉酸痛是怎么回事)
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新方法將石墨烯納米層連接起來形成更堅(jiān)韌更有彈性的薄膜

導(dǎo)讀 蜂窩狀排列的碳原子層是一種真正的超級材料:它們具有異常高的導(dǎo)電性和良好的機(jī)械性能,可以進(jìn)一步發(fā)展可彎曲的電子產(chǎn)品、新電池以及用于航...

蜂窩狀排列的碳原子層是一種真正的超級材料:它們具有異常高的導(dǎo)電性和良好的機(jī)械性能,可以進(jìn)一步發(fā)展可彎曲的電子產(chǎn)品、新電池以及用于航空航天的創(chuàng)新復(fù)合材料。然而,開發(fā)彈性和堅(jiān)韌的薄膜仍然是一個(gè)挑戰(zhàn)。

在《應(yīng)用化學(xué)》雜志上,一個(gè)研究小組介紹了一種克服這一障礙的方法:他們通過“可擴(kuò)展”的橋接結(jié)構(gòu)連接石墨烯納米層。

微觀石墨烯納米層的特殊能力通常在組裝成箔時(shí)會消失,因?yàn)樗鼈儍H通過相對較弱的相互作用(主要是氫鍵)結(jié)合在一起。

嘗試通過引入更強(qiáng)的相互作用來改善石墨烯箔的機(jī)械性能的方法僅取得部分成功,在材料的拉伸性和韌性方面還留下了很大的改進(jìn)空間。

上海交通大學(xué)(中國)的徐州燕領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)采用了一種新方法:他們將石墨烯納米層與機(jī)械互鎖分子交聯(lián),這些分子的構(gòu)成要素不是化學(xué)連接,而是不可分離的空間糾纏。研究人員選擇使用輪烷作為連接物。

輪烷是一種“輪子”(一種大型環(huán)狀分子),它“穿”在“軸”(分子鏈)上。軸上覆蓋著大分子,以防止輪子脫開。該團(tuán)隊(duì)用帶電基團(tuán)(銨)制造了軸,將輪子固定在特定位置。

通過連接劑將分子“錨”(OH基團(tuán))附著在輪軸和車輪上。石墨烯被氧化成氧化石墨烯,它在石墨烯層的兩側(cè)形成各種含氧基團(tuán)。這些基團(tuán)包括羧基,它們可以與OH基團(tuán)結(jié)合(酯化)。該反應(yīng)使車輪和輪軸的各層交聯(lián),之后氧化石墨烯被還原回石墨烯。

當(dāng)這些薄膜被拉伸或彎曲時(shí),必須克服輪子和軸上的銨基之間的吸引力,這會增加拉伸強(qiáng)度。增加的應(yīng)力最終導(dǎo)致軸被拉過輪子,直到它“撞擊”端蓋。這種運(yùn)動(dòng)延長了輪烷橋,使各層可以相互滑動(dòng),從而顯著提高了薄膜的拉伸性。

由這種石墨烯-輪烷箔制成的柔性電極可以拉伸至20%或反復(fù)彎曲而不會損壞。它們還保留了高電導(dǎo)率。只有拉伸超過23%才會導(dǎo)致斷裂。

新箔比沒有輪烷的箔強(qiáng)得多(247.3MPavs.74.8MPa),彈性更大(23.6%vs.10.2%),韌性更強(qiáng)(23.9%vs.4.0MJ/m3)。該團(tuán)隊(duì)還制造了一種簡單的“抓取工具”,其機(jī)械接頭配備新箔并由其驅(qū)動(dòng)。

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