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科学家发现氧化石墨烯不仅可变还自带“返回键”

科学家发现氧化石墨烯不仅可变还自带“返回键”


对于普通材料来说,两个物体一旦融合就难以复原,即便分开也不再是原来的两个物体。然而,经过4年的研究,浙江大学高分子科学与工程学系教授高超课题组发现,氧化石墨烯片具有适应性形变的能力,氧化石墨烯纤维在宏观尺度上能够在融合之后实现精确可逆的分裂,好比是自带了一个“返回键”。这项成果将对未来精确可逆的组装产生积极影响。5月7日,这项成果在《科学》发表。

实验中,课题组先把13500根氧化石墨烯纤维融合成一根直径1.2毫米的细长黑柱子,这些黑柱子可以承受680倍自身重量的力,然后把黑柱子放到水溶剂中解离再分裂,这时粗柱子就变成13500条纤维。论文第一作者、浙江大学高分子系的畅丹说:“这个过程中,氧化石墨烯的体积膨胀率达到了近40倍,提供了充分的表面形变的空间。”

课题组通过荧光染料及硅纳米颗粒彩色标记的方式证明了每一条纤维的内在结构,确实是“我是我”“他是他”,纤维里面的成分没有在多次融合-分裂后互相“串门”。

课题组还在研究中发现,如果在尼龙、蚕丝、不锈钢丝、玻璃纤维等有机高分子、天然高分子、金属、无机非金属纤维的表面涂上一层氧化石墨烯,原有的这些普通材料也能够具有“组装-精确还原”的功能。