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Science:石墨烯納米復合材料傳感器!
納米人 納米人 2016-12-13

石墨烯的主要用途之一就是作為納米復合材料,來提高基質材料本身的電學、力學等性質。高分子聚合物具有粘彈性,其力學性能是粘性和彈性的結合,會產生一種有趣的時間現象。雖然石墨烯-聚合物納米復合材料的流變性被廣為研究,但是,粘彈效應,尤其是低粘度性基質尚有許多值得探索之處。

 

有鑒于此,Boland等人將石墨烯和輕度交聯的聚硅樹脂(俗稱橡皮泥)混合,得到一種高性能的電力學傳感材料:G-putty。

 

 

圖1. G-putty表征

 

由于基質粘度較低,石墨烯納米片可在聚硅樹脂基質中移動和響應變形,形成移動的網絡結構。這種石墨烯-聚合物納米復合材料受到力學扭曲時就會發生斷裂或重構。

 

利用這種不尋常的電力學行為,可以實現高靈敏度的檢測變形和壓力,甚至能夠探測到一個小蜘蛛的腳印壓力。

 

 

 

圖2. 電力學性能

 

 

 

圖3. 電力學傳感

 

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Conor S. Boland, Jonathan N. Coleman et al. Sensitive electromechanical sensors using viscoelastic graphene-polymer nanocomposites. Science 2016, 354, 1257-1260.

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