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石墨烯可以像“培樂多”黏土一樣模塑成任何形狀

石墨烯片的神奇可用性已經被無數的論文和報道提及:它們可以阻止子彈,使髒水可以飲用,甚至可以作為清潔能源的來源。但是,西北大學的材料科學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,然後可以硬化成任何形狀的導電固體。

科學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電性,盡管隻有一個原子的厚度。

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化為培樂多面團狀材料,但這些添加劑通常會明顯改變材料的性能。西北大學材料科學與工程教授,研究的主要作者黃嘉興表示。

黃和他的團隊發現了另一種将氧化石墨烯轉化為可塑性材料的方法,它隻需将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。

石墨烯可以像“培樂多”黏土一樣模塑成任何形狀

“目前氧化石墨烯以幹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,将材料的質量乘以數百或數千。”

所得到的材料,科學家們稱之為“GO面團”,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。然後可以将它們變成能夠導電,保持化學穩定和機械硬度的緻密固體。該團隊表示,進一步加工可以看到它變成了具有可調微結構的不同形式的可定制石墨烯。

“我的夢想是将基于石墨烯的闆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,”黃說。 “我希望GO面團可以幫助激發石墨烯材料的新用途,就像玩面團可以激發幼兒的想象力和創造力一樣。”

該研究發表在Nature Communications雜志上。

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