近日，一位印度裔的研究者，亞拉文-維賈亞勒格文最新研制的一種新型復(fù)合材料。這種材料是以橡膠為原材料，在其中添加少量的石墨烯。最終得到的石墨烯橡膠在強(qiáng)度和彈性上都有很大的提升。
新型石墨烯橡膠
研究者亞拉文-維賈亞勒格文和瑪利亞-依柳茨二人首先研制出了一種新型的復(fù)合橡膠，這種橡膠柔軟而又富有彈性，唯一的缺陷就是過(guò)于脆弱。二人就開(kāi)始尋找新的填充物。“復(fù)合材料包含了兩個(gè)方面，一方面是又軟又輕的基本框架；另一方面是堅(jiān)固的填充物。將兩者結(jié)合在一起，就能得到一種質(zhì)輕而堅(jiān)固的新材料。這就是用于跑車(chē)的碳纖維復(fù)合材料和用于制造防彈衣的芳綸復(fù)合材料的制造原理?！本S賈亞勒格文說(shuō)。為了得到這種堅(jiān)固的填充物，二人分別使用了天然橡膠和人工橡膠作為試驗(yàn)品，最終發(fā)現(xiàn)，添加石墨烯可以增加橡膠50%的彈性和強(qiáng)
“整個(gè)研究的關(guān)鍵在于這些膜非常薄，使得我們必須尋找一種同樣非常薄的加強(qiáng)填充物。幸運(yùn)的是石墨烯是我們所知的最薄并且最強(qiáng)的材料” 依柳茨說(shuō)到。在找到填充物之后，二人就用了一種被稱(chēng)為石墨烯氧化物的新形態(tài)石墨烯，這種石墨烯最大的不同就是可以穩(wěn)定的散布在水中。橡膠材料同樣以在水中穩(wěn)定的形態(tài)，來(lái)和石墨烯進(jìn)行融合，然后再通過(guò)浸漬模塑的方法來(lái)形成薄膜。最終得到集合了柔軟、彈性和強(qiáng)度三方面的新型復(fù)合橡膠。該項(xiàng)目旨在開(kāi)發(fā)一個(gè)更為理想的避孕套。從中可以看出新型石墨烯材料在日常生活中已經(jīng)產(chǎn)生了巨大影響。
1、可折疊柔性電子產(chǎn)品
特斯拉并沒(méi)有采用跑車(chē)的一個(gè)原因是，石墨烯電池制作成本太高，且非常困難，生產(chǎn)周期長(zhǎng)。促進(jìn)產(chǎn)品流程的一種方法是在石墨材料摻雜，從而可以從石墨雞尾酒液體轉(zhuǎn)變成石墨烯基材料。一種方法是用激光照射這種液體從而獲得石墨烯基超級(jí)電容器，就像UCLA的研究人員在2013年做的那樣。這種石墨混合溶液通常被稱(chēng)為石墨墨水，其還有其他用途，包括可印刷柔性電子屏幕等。
2、耐用仿生學(xué)
人們永遠(yuǎn)想象不到失去一只手臂或者一條腿會(huì)有多崩潰。假肢可以幫助，但他們并非完美的替代品。電子假肢，即仿生學(xué)，正在革新醫(yī)療領(lǐng)域，可以提供更好的移動(dòng)性能，其中石墨烯扮演著至關(guān)重要的角色。理論上來(lái)講，醫(yī)生可以使用石墨烯來(lái)實(shí)現(xiàn)分子間的導(dǎo)電，從而可以讓人通過(guò)意念控制假肢。此外，石墨烯并不會(huì)和身體中的血液相接觸，因此可以延長(zhǎng)其使用時(shí)間。
3、水資源短缺的終結(jié)者
全世界大約8億人不能喝到干凈的飲用水，石墨烯可以改變這一切。在2015年3月份，Oak Ridge國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的一個(gè)團(tuán)隊(duì)宣布，他們開(kāi)發(fā)了一種孔狀石墨烯膜，可以有效去除鹽水中的鹽分。傳統(tǒng)來(lái)講，水并不能通過(guò)石墨烯，因?yàn)槠錁?gòu)成太過(guò)緊密。該團(tuán)隊(duì)在石墨烯上制備足夠大的洞可確保水能順利流下，但是其尺寸比鹽分子小，從而不讓鹽分子通過(guò)。在測(cè)試過(guò)程中，這種石墨烯膜幾乎過(guò)濾掉了100%的鹽分子。
來(lái)源：江南石墨烯研究院
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