【據nano werk網站5月7日報道】近日，由中國北京航空航天大學和德克薩斯大學達拉斯分校組成的國際研究小組，在低溫條件下，開發出了一種高強度超韌石墨片。
該團隊利用化學方法將石墨的小片化學組合，使材料的機械性能超過目前用于各種商業產品中的碳纖維復合材料。
Ray Baughman博士表示：“這些碳片用于從飛機和汽車車身到風車葉片和運動設備等各種用途，最終可能會取代昂貴的碳纖維復合材料。”
如今市場上的碳纖維復合材料價格昂貴，部分原因是生產溫度極高，可能超過2500攝氏度（華氏約4500華氏度）。
北京航空航天大學化學教授兼相應作者Qunfeng Cheng表示：“相比之下，我們的工藝可以在低于45攝氏度（113華氏度）的溫度下處理。這些片材的強度與疊層碳纖維復合材料的強度相當，并且在失效前可以吸收更高的機械能。”
研究人員受到了天然珍珠母的強度和韌性的啟發。珍珠層由平行的薄片組成，它們由有機材料的薄層粘合在一起，類似于用砂漿將墻上的磚粘在一起。
Baughman解釋道：“我們不是機械地大面積堆疊石墨烯片，而是將微米尺寸的石墨片氧化成并可以在水中分散，然后再通過過濾，以低成本制造定向氧化石墨烯片。 這個過程類似于通過過濾纖維漿制造紙張。”
該研究的主要作者，北航大學博士生Sijie Wan表示，加入橋聯劑的片材比不含片劑的片材強4.5倍和7.9倍。
Wan補充道：“雖然昂貴的碳纖維復合材料片可以提供相近的強度，但它們在斷裂前能夠吸收的能量大約是我們的石墨薄片的三分之一。此外， 由于我們的片材是在低溫下制造的，因此成本低廉。除了表現出較高的強度、韌性和抗疲勞性之外，還具有高導電性并能夠屏蔽電磁輻射，這些性能使得該石墨片在未來具有廣闊的應用前景。
化學慧納米材料系列產品
