Большой

Прочные, растягивающиеся волокна из оксида графена можно завязывать, как пряжу. Фото: Terrones group/Penn State. Все права защищены.

20 июня 2014 г.

Автор: Уолт Миллс

УНИВЕРСИТЕТ-ПАРК, Пенсильвания — По мнению исследователей из Пенсильванского университета и Университета Синсю, Япония, возможен простой и масштабируемый метод изготовления прочных, растягивающихся волокон оксида графена, которые легко скручиваются в пряжу и имеют прочность, приближающуюся к прочности кевлара.

«Мы обнаружили, что это волокно из оксида графена очень прочное, намного лучше, чем другие углеродные волокна», — сказал Маурисио Терронес, профессор физики, химии, материаловедения и инженерии в Пенсильванском университете. «Мы считаем, что воздушные карманы внутри волокна предохраняют его от хрупкости».

По словам Терронеса и его коллег, этот метод открывает множество возможностей для создания полезных продуктов. Например, удаление кислорода из волокна оксида графена приводит к получению волокна с высокой электропроводностью. Добавление серебряных наностержней к графеновой пленке увеличит проводимость до уровня меди, что может сделать ее гораздо более легкой заменой медных линий электропередачи. Исследователи полагают, что этот материал подходит для многих видов высокочувствительных датчиков.

Исследователи создали тонкую пленку оксида графена путем химического расслаивания графита на графеновые хлопья, которые затем смешали с водой и концентрировали центрифугированием в густую суспензию. Затем суспензию распределяли с помощью стержневого покрытия (что-то вроде ракеля) по большой тарелке. Когда суспензия высыхает, она превращается в прозрачную пленку большой площади, которую можно осторожно снять, не порвав. Затем пленку разрезают на узкие полоски и наматывают на себя с помощью автоматической машины для скручивания волокон, в результате чего получается волокно, которое можно завязывать и растягивать без разрушения. Исследователи сообщили о своих результатах в недавнем выпуске ACSNano.

«Важно то, что мы можем изготавливать практически любой материал, и это может открыть множество возможностей — это легкий материал с многофункциональными свойствами», — сказал Терронес. А главный ингредиент, графит, добывается и продается тоннами».

Университет штата Пенсильвания и Университет Синсю подали заявку на совместный патент на этот процесс.

Исследователи получили поддержку от Исследовательского центра экзотических наноуглеродов в Японии и Центра наномасштабных наук в штате Пенсильвания.

Уолт Миллс

Андреа Элиз Мессер

Получайте новости по электронной почте