用石墨烯调控可望制备高性能纤维

随着移动智能终端的普及与柔性可穿戴电子设备的快速发展,柔性传感器成为人们关注的热点。然而,实现柔性可穿戴电子传感器的高分辨、高灵敏、快速响应、低成本制造和复杂信号检测仍有很大的挑战。亚微米或纳米级导电纤维有望为柔性可穿戴电子传感器提供一种简单易控的电阻监测解决方案。

用石墨烯调控可望制备高性能纤维

省自然科学基金杰出青年项目“采用石墨烯调控高分子溶液的流变行为与静电纺丝工艺性”于去年底通过了结题验收。

据介绍,石墨烯(Graphene)具有突出的电学性能、导热性、透光性和超大比表面积等特点,在电子、信息、能源和材料等领域具有广阔的应用前景。静电纺丝是一种制备亚微米或纳米级纤维的简单而灵活的技术,广泛应用于生物医药工程、伤口涂覆、分离过滤和化学传感器等领域。

用石墨烯调控可望制备高性能纤维

科研人员在建立纳米粒子吸附层结构的流变-量热-介电谱等多技术联合检测方法、高分子纳米复合材料逾渗机制、线性流变时间-浓度叠加原理等方面取得一系列突破。

在理论研究指导下,首次通过粒子-高分子界面层构筑实现黏度变化高达4个数量级的复合材料液-固转变的调控,首次发现粒子相可逆非线性流变行为的“拥堵-去拥堵”转变特征,基于粒子相黏弹性原理与结构调控原则发展了具有吸油、吸附染料、超弹性等多功能特性的石墨烯气凝胶材料。重要的是,本研究在理论指导下发现独特的纳米粒子降黏现象,揭示了降黏现象产生的条件和原理,据此可采用极少量(0.01%)石墨烯纳米粒子大幅拓宽高分子纳米纤维静电纺丝浓度区间。

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