北理工化學學院在石墨烯功能纖維研究方面取得重要進展
發布日期：2014-04-01 供稿：化學學院
編輯：化學學院 張鋒 閱讀次數：
石墨烯獨特的二維平面原子結構賦予其優良的電學、力學、熱學等性能，為新型智能材料提供了廣闊的發展空間。最近，化學學院曲良體教授課題組在石墨烯纖維研究的基礎上，借助激光還原的微加工方法，首次成功制備出具有良好濕度響應的智能石墨烯纖維。通過合理的結構設計，該纖維在外界濕度變化的情況下，表現出了可控的復雜運動如可逆彎曲、彎折、扭曲等智能響應。該纖維不僅能夠繼續加工成濕度響應的智能織物，而且經過預先合理設計，該纖維在環境濕度變化的情況下能夠像機器蟲一樣爬行。該成果已經發表在國際頂級化學期刊《Angewandte Chemie International Edition》上。
在上述研究的基礎上，該課題組博士研究生程虎虎同學進一步對石墨烯纖維進行了巧妙的旋轉預加工，使其表面具有了一定的緊密螺旋結構，制造出一種在外界濕度變化情況下可以沿自身軸向高速旋轉的纖維，最高轉速可達5190轉每分鐘。他們將這種新型功能纖維不僅用于濕度響應的開關，并且成功開發為一個小型的濕氣發電機，該發電機可以通過周圍環境濕度的變化來產生電能。當該成果在線發表于國際重要材料期刊《Advance Materials》上，國際頂級材料刊物《Nature Materials》立即將北京理工大學的這項研究結果作為Research Highlights進行了報道。
在上述研究的基礎上，該課題組博士研究生程虎虎同學進一步對石墨烯纖維進行了巧妙的旋轉預加工，使其表面具有了一定的緊密螺旋結構，制造出一種在外界濕度變化情況下可以沿自身軸向高速旋轉的纖維，最高轉速可達5190轉每分鐘。他們將這種新型功能纖維不僅用于濕度響應的開關，并且成功開發為一個小型的濕氣發電機，該發電機可以通過周圍環境濕度的變化來產生電能。當該成果在線發表于國際重要材料期刊《Advance Materials》上，國際頂級材料刊物《Nature Materials》立即將北京理工大學的這項研究結果作為Research Highlights進行了報道。
圖示：螺旋石墨烯纖維在濕度改變下帶動磁鐵旋轉產生電能
相關鏈接如下：
1. Angew. Chem. Int. Ed., 2013, 52, 10482-10486.
http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201304358/full
2. Adv. Mater., 2014, DOI: 10.1002/adma.201305708.
http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.201305708/full
3. http://www.nature.com/nmat/journal/v13/n3/full/nmat3903.html
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