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涂上氧化石墨烯普通纖維也能自帶“返回鍵” 成果5月7日刊登于《科學(xué)》雜志

2021-05-12 15:17:21來源：科技日報

近日

，浙江大學(xué)高分子科學(xué)與工程學(xué)系高超教授課題組首次發(fā)現(xiàn)

，濕法紡絲制備的氧化石墨烯纖維在溶劑觸發(fā)下，能實現(xiàn)精確可逆的融合與分裂。尼龍

、蠶絲

、不銹鋼絲

、玻璃纖維等傳統(tǒng)高分子

、金屬和陶瓷纖維表面涂上一層氧化石墨烯后，也能夠具有“組裝—精確還原”的功能

。這項成果5月7日刊登于《科學(xué)》雜志

。

高超說：“所謂精確可逆，就是物體的數(shù)量

、尺寸

、組分、結(jié)構(gòu)和性能等在一次融合—分裂循環(huán)之后可以恢復(fù)到原始狀態(tài)

。普通材料制品一旦融合便難再復(fù)原

。”課題組研究發(fā)現(xiàn)，氧化石墨烯自身帶有特殊的性質(zhì)

，包括豐富的含氧官能團

、超柔性、自黏接等特性

。多根氧化石墨烯纖維融合后的粗纖維密度大

、孔隙率少，這就使得材料的親和力剛剛好

，彼此能夠融合

，也能分得開。

記者看到

，課題組將13500根氧化石墨烯纖維“融合”成了一根黑柱子，使其能承受680倍的自身重量

。黑柱子浸入水溶劑后

，如一縷頭發(fā)般散開，分離成13500條纖維

。這一過程中

，單個氧化石墨烯纖維的體積膨脹率達(dá)到近40倍，提供了充分的表面形變空間

。

“在溶劑中纖維變軟了

，就可以拿出來編織成節(jié)點融合的網(wǎng)

。這張網(wǎng)保持了一定的強度，可支撐一輛玩具車

。也就是說

，這些纖維再融合之后依然能作為功能材料來使用。”高超說

，神奇之處在于

，氧化石墨烯纖維的這種特殊屬性還能應(yīng)用到別的材料上。

高超表示

，相比于已有的研究

，課題組此次完成的氧化石墨烯基纖維精確可逆的融合—分裂過程是可控的，而且材料尺寸大

，對于在可逆組裝過程中固體界面的獨特現(xiàn)象

、材料的有效回收和重復(fù)利用等方面具有啟發(fā)意義。

責(zé)任編輯：孫知兵

關(guān)鍵詞：氧化石墨烯纖維返回鍵

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