Πρόσφατα, ο καθηγητής Cheng Qunfeng από το Πανεπιστήμιο του Πεκίνου της Αεροναυτικής και της Αστροναυτικής και η ομάδα του Ray Bowman του Πανεπιστημίου του Τέξας στο Ντάλλας υιοθέτησαν από κοινού έναν συζευγμένο δεσμό π-π σε θερμοκρασία δωματίου και μια στρατηγική διασταυρούμενης σύνδεσης ομοιοπολικών ομολόγων για την κατασκευή ενός σούπερ ισχυρό, εξαιρετικά σκληρό, υψηλό Αγωγιμότητα πολυλειτουργικό σύνθετο φιλμ από γραφίνο. Αυτό το χαμηλού κόστους, χαμηλής θερμοκρασίας, υψηλής απόδοσης πολυλειτουργικό νανοσύνθετο γραφίνο έχει ευρείες προοπτικές εφαρμογής στις αεροδιαστημικές, αυτοκινητοβιομηχανικές, ευέλικτες ηλεκτρονικές συσκευές και σε άλλα πεδία και αναμένεται να αντικαταστήσει τα ευρέως χρησιμοποιούμενα σύνθετα υλικά από ανθρακονήματα.
Γίνεται κατανοητό ότι τα ελαφριά και υψηλής αντοχής σύνθετα υλικά από ανθρακονήματα έχουν ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών στην καθημερινή ζωή, ειδικά στους τομείς της αεροπορίας, της αεροδιαστημικής, των αυτοκινήτων και του αθλητικού εξοπλισμού.
Ωστόσο, υπάρχουν πολλά μειονεκτήματα στην παρασκευή και τη χρήση συνθετικών υλικών από ανθρακονήματα: οι συνθετικές ίνες άνθρακα απαιτούν υψηλή θερμοκρασία (πάνω από 2500 βαθμούς Κελσίου), και το κόστος είναι υψηλό. λόγω της ασθενούς διεπιφανειακής δράσης, η αποκόλληση μεταξύ της ίνας άνθρακα και της μήτρας πολυμερούς είναι εύκολη. ίνες άνθρακα Οι ηλεκτρικές ιδιότητες των σύνθετων υλικών είναι χαμηλές και δεν μπορούν να ικανοποιήσουν τις ανάγκες ειδικών εφαρμογών.
Το νέο υλικό μπορεί να παρασκευαστεί σε θερμοκρασία δωματίου κάτω από 45 βαθμούς Κελσίου, η αντοχή είναι συγκρίσιμη με το σύνθετο υλικό ανθρακούχων ινών, το κόστος είναι χαμηλότερο και είναι εύκολο να επιτευχθεί η παρασκευή εμπορικής κλίμακας. Επιπλέον, η αντοχή σε εφελκυσμό του υλικού μεμβράνης είναι 4,5 φορές εκείνη του συνηθισμένου φιλμ από γραφίνο και η ανθεκτικότητα είναι 7,9 φορές μεγαλύτερη από αυτή του τελευταίου.
Παρασκευή και χαρακτηρισμός των διαταγμένων σταυροσυνδεδεμένων ταινιών γραφενίου
Ο Cheng Qunfeng εισήγαγε ότι ο επί τόπου χαρακτηρισμός Raman αποκαλύπτει τον σκληρό μηχανισμό της διασταυρούμενης σύνδεσης των π-π συζευγμένων δεσμών και ομοιοπολικά συνδεδεμένων διεπιφανειών από τη μοριακή κλίμακα, η οποία παρέχει σημαντική για την παρασκευή νανοσύνθετων γραφενών υψηλής απόδοσης. Θεωρητική καθοδήγηση. Ταυτόχρονα, η μικρή, μοριακά διατεταγμένη, σταυρωτά συνδεδεμένη σύνθετη μεμβράνη γραφενίου έχει επίσης υψηλή ηλεκτρική αγωγιμότητα, υψηλή απόδοση ηλεκτρομαγνητικής θωράκισης και εξαιρετική αντοχή στη διάβρωση και αντίσταση στην κόπωση.
