近日,北京航空航天大学程群峰教授课题组和美国得克萨斯大学达拉斯分校雷·鲍曼团队开发出一种超强韧、高导电的石墨烯复合薄膜,有望替代目前广泛使用的碳纤维材料。
研究人员借鉴了珍珠母的层状连接方式,采用化学制备法,通过在氧化石墨烯层间引入共价键、共轭键等不同键连的交联分子,使石墨烯纳米片牢固地结合在一起,制造出强韧一体化的高导电石墨烯薄膜。
这种薄膜材料的拉伸断裂强度是普通石墨烯薄膜的4.5倍,韧性是后者的7.9倍。新材料可在45℃以下的室温进行制备,强度与碳纤维复合材料相当,成本更加低廉,易实现商业规模化制备。该种材料在航空航天、汽车、柔性电子器件等领域具有广泛应用前景,有望最终取代飞机、汽车等设备使用的碳纤维复合材料。