前沿透视：Nature Materials - 颠覆以往，室温下制备石墨烯复合材料

来源：今日新材料

石墨的断裂强度为130GPa，杨氏模量为1.0TPa。然而，这种优异的机械性能处于纳米级水平，对于宏观石墨烯片层组件来说还没有实现。这种性能退化是由以下原因造成的:不同片层之间的错位，以及由此导致的不良应力传递。

北京航空航天大学程群峰教授与德克萨斯大学达拉斯分校Ray H. Baughman教授领导的团队，提出使用共价键和π-π片层间桥接，来永久冻结拉伸诱导的石墨烯片排列。本文所述的近室温工艺(低于50℃)或其改进可潜在地用于将廉价开采的石墨转化为高性能石墨烯复合材料，该复合材料适用于航空航天和汽车应用，这些领域轻量的特性尤其重要。目前制造的高强度、高模量和高韧性板材可使用简单的双面铸造工艺进行扩展。此外，研究已经表明，4wt%的市售树脂或π-π桥联剂的单层厚度提供了有效的层压，能够制造无限厚的大面积片材。与机械强度高的替代材料相比，这些板材无需层压，可提供非常高的电磁干扰屏蔽性能。此外，所获得的高机械性能和高电导率的组合可以潜在地用于各种应用，例如为飞机机身提供雷击保护。

文献链接：
High-strength scalable graphene sheets by freezing stretch-induced alignment，Nature Materials，2021

原文链接：
https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzA4NDk3ODEwNQ==&mid=2698838574&idx=2&sn=91f33e73d9e3b0eca3f8f2627ea0bc93&chksm=baf752f88d80dbee055aede5332e657dfda4a7a096c1d08a742a1eef342775be92c6fd70c262&mpshare=1&scene=1&srcid=0310R5kj1Eal45PNqM0Plrb0&sharer_sharetime=1615357434963&sharer_shareid=bd42e2ca4eac38ac75396775af17670f&exportkey=AahjblsPDf%2BmJZhFDgNwND4%3D&pass_ticket=QO4gmoN4NtAZzRs5mneQk2dacshRedX11k7ri%2FotBAxAM%2F0p%2FicxQGtUZuYbXpKg&wx_header=0#rd