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「石墨烯」利用量子限域超流体技术实现氧化石墨烯智能化

「石墨烯」利用量子限域超流体技术实现氧化石墨烯智能化

执行器对周围环境变化十分敏感,可以通过快速、可逆、可控的形状变化将外部刺激转换为可视化形变,在可穿戴器件,电子皮肤和微型机器人等领域已经显示出巨大的应用潜力。鉴于氧化石墨烯能够实现水分子的快速吸附和超快传输,近年来,研究人员不断利用氧化石墨烯作为活性材料层,耦合另一种水分子惰性材料层制备湿度响应执行器。在湿度刺激下,水分子的选择性吸附将在双层材料界面产生应力失配,导致薄膜整体发生形变。然而,在大多数情况下,这种双层执行器在频繁变形过程中,存在层间粘附性不足,给其实际应用带来巨大障碍。

近日,吉林大学韩冬冬博士、张永来教授,清华大学孙洪波教授团队受到自然生物量子限域流体效应启发,通过制备具有单侧周期条纹结构的氧化石墨烯膜,引入各向异性的量子限域流体通道,实现在不耦合其他材料的情况下制备湿度响应氧化石墨烯膜。该氧化石墨烯膜在湿度环境刺激下,具有响应时间短、形变量大和形变可控等特点,可用于仿生机器人的设计制备,如:湿度刺激爬行的蜈蚣(图1)和捕捉瓢虫的仿生树叶(图2)。

「石墨烯」利用量子限域超流体技术实现氧化石墨烯智能化

图1. 湿度刺激爬行的氧化石墨烯蜈蚣

「石墨烯」利用量子限域超流体技术实现氧化石墨烯智能化

图2. 湿度刺激捕捉瓢虫的氧化石墨烯树叶

该文发表在Advanced Materials 上,第一作者为张永来教授。

原文(扫描或长按二维码,识别后直达原文页面):

「石墨烯」利用量子限域超流体技术实现氧化石墨烯智能化

Quantum‐Confined‐Superfluidics‐Enabled Moisture Actuation Based on Unilaterally Structured Graphene Oxide Papers

Yong‐Lai Zhang, Yu‐Qing Liu, Dong‐Dong Han, Jia‐Nan Ma, Dan Wang, Xian‐Bin Li, Hong‐Bo Sun

Adv. Mater., 2019, 31, 1901585, DOI: 10.1002/adma.201901585

导师介绍

孙洪波

https://www.x-mol.com/university/faculty/60750

文章来源:X一MOL资讯

原创文章,作者:石墨烯联盟,如若转载,请注明出处:http://www.zgsmx.cn/9541.html

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