為了在宏觀尺度上利用石墨烯的優(yōu)異特性，構(gòu)筑石墨烯的宏觀體結(jié)構(gòu)成為目前材料領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。在眾多石墨烯組裝體結(jié)構(gòu)中，石墨烯氣凝膠(GrapheneAerogel)是最引人注目的結(jié)構(gòu)之一。目前，三維石墨烯氣凝膠宏觀體的制備過程需要采用高成本、低產(chǎn)出、難操作的冷凍干燥技術(shù)或超臨界干燥技術(shù)，去除石墨烯水凝膠中的溶劑，從而得到最終的氣凝膠結(jié)構(gòu)。李惠教授課題組通過調(diào)節(jié)石墨烯氣凝膠結(jié)構(gòu)的初始剛度和溶劑蒸發(fā)的毛細(xì)應(yīng)力，成功實(shí)現(xiàn)了該材料的自然干燥制備，實(shí)現(xiàn)了常溫常壓下蒸發(fā)樣品所含溶劑并保持其體積不收縮、結(jié)構(gòu)不坍塌。通過該技術(shù)所得到的氣凝膠具有比傳統(tǒng)冷凍干燥或者超臨界干燥技術(shù)所得材料更為優(yōu)良的性能，例如高達(dá)99%的可恢復(fù)壓縮超彈性、大范圍可調(diào)節(jié)泊松比特性、高電導(dǎo)率、穩(wěn)定壓阻效應(yīng)以及超低導(dǎo)熱系數(shù)等。這種低成本、高產(chǎn)出和易操作的自然干燥技術(shù)不但可以極大程度推動(dòng)石墨烯氣凝膠超材料的大規(guī)模和大尺度商業(yè)生產(chǎn)，而且提供了一種基于泊松比特性設(shè)計(jì)的石墨烯超材料研究方法，使其可廣泛應(yīng)用于柔性驅(qū)動(dòng)器、柔性機(jī)器人、傳感器、可變形電極材料、藥物傳輸和投放、超輕隔熱保溫及防護(hù)材料等。
- 武漢大學(xué)陳朝吉/四川大學(xué)張偉 ACS Nano：仿生梯度水凝膠電解質(zhì)界面優(yōu)化構(gòu)筑穩(wěn)定鋅離子電池 2025-07-21
- 華南農(nóng)大楊卓鴻/胡洋、阿爾伯塔大學(xué)曾宏波 CST: 基于香草醛固化劑和改性氧化石墨烯的高強(qiáng)度、耐老化、可回收環(huán)氧防腐涂層 2025-07-11
- 四川大學(xué)王延青 AFM：氧化石墨烯納米片協(xié)同雙工程設(shè)計(jì)硬碳 - 邊緣鈍化與催化SEI設(shè)計(jì)以實(shí)現(xiàn)超高初始庫侖效率鈉離子電池 2025-07-10
- 香港城市大學(xué)王彬課題組 CEJ：植物啟發(fā)梯度孔氣凝膠 - 實(shí)現(xiàn)界面蒸發(fā)中的快速水傳輸與低蒸發(fā)焓 2025-07-10
- 浙江大學(xué)高超教授團(tuán)隊(duì) 《Nat. Commun.》：無溶劑熱塑性發(fā)泡法制備超彈性石墨烯氣凝膠 2025-07-09
- 東華大學(xué)朱美芳教授、成艷華研究員 Adv. Mater.: 卷對(duì)卷工藝制備加捻氣凝膠紗線 - 兼具高強(qiáng)結(jié)構(gòu)和低導(dǎo)熱性能 2025-06-19
