Мидии и улучшение прочности волокон графена

Coatings Today
09.11.2018 382

Корейские исследователи наглядно показали, что волокна графена могут быть усилены полимером, подобному мидиям. Исследовательская группа, возглавляемая Сангом Оук Кимом в Корейском институте передовых технологий (KAIST), использовала полидопамин (polydopamine) в качестве эффективного связующего инфильтрата для производства жидкокристаллических волокон на основе графена с впечатляющими механическими и электрическими свойствами.

Этот биотехнологический инженерный подход к дефектам (defect engineering) явно отличается от предыдущих попыток использования изоляционных связующих и предлагает большой потенциал для производства материалов для использования в гибких и износостойких устройствах, а также для недорогих конструкционных материалов. Этот двухшаговый инженерный подход направлен на внутреннее ограничение графеновых волокон, которое возникает из-за их сгибания и сморщивания во время процесса волокна-прядения.

Биотехнологическое волокно на основе графена имеет большие перспективы для широкого спектра применений, включая гибкую электронику, многофункциональные ткани и носимые датчики (системы беспроводной связи). В 2009 году исследовательская группа Кима обнаружила жидкие кристаллы графеноксида в водных средах при разработке эффективного процесса очистки для удаления ионных примесей. Учёные ожидают, что волокна из графена продемонстрируют превосходную тепловую и электрическую проводимость, а также выдающиеся механические характеристики.

Однако из-за присущего образованию дефектов и пустот, вызванных сгибанием и сморщиванием слоя графенового оксида в графеновых волокнах, их механическая прочность и электро- / теплопроводность все еще намного ниже желаемых идеальных значений. Таким образом, поиск эффективного метода для производства плотно упакованных графеновых волокон с прочным взаимодействием между слоями до сих пор остаётся важной задачей.

Исследовательская группа Кима сосредоточилась на адгезионных свойствах полидопамина, полимера, вдохновленного природным клеем, используемым мидиями, для решения проблемы. Этот функциональный полимер, который изучается в различных областях, может увеличить адгезию между слоями графена и предотвратить структурные дефекты.

Используя полидопамин в качестве связующего, команде исследователей удалось изготовить высокопрочные графеновые жидкокристаллические волокна с контролируемыми структурными дефектами. Они также смогли изготовить волокна с улучшенной электропроводностью путем карбонизации полидопамина.

Опираясь на теорию о том, что высокотемпературный отжиг полидопамина придает ему аналогичную графену структуру, команда оптимизировала условия полимеризации дофамина и продемонстрировала, что полидопамин может решить неотъемлемые проблемы контроля дефектов графеновых волокон. Исследователи также подтвердили, что по сравнению с обычными полимерами полидопамин обладает улучшенной электропроводностью из-за влияния азота в молекулах допамина.

«Несмотря на свой технологический потенциал, углеродное волокно, использующее жидкие кристаллы графена, все еще имеет ограничения с точки зрения его структуры», – говорит Ким. «Эта технология будет применена для изготовления композитных волокон и различных носимых устройств на тканевой основе».

Связаться с нами

Готово, ваша заявка успешно отправлена.
Ошибка, попробуйте обновить страницу и попробовать снова.

Вам будет интересно

Greenkote объявляет о выпуске нового антикоррозионного покрытия G5k
Greenkote объявляет о выпуске нового антикоррозионного покрытия G5k
Компания Greenkote (Керетаро, Мексика), поставщик антикоррозионных покрытий для металла, объявила о выпуске линейки передовых средств…
Coatings Today
18.07.2021
226
Новое электродное покрытие обеспечивает перезаряжаемую металлическую магниевую батарею
Новое электродное покрытие обеспечивает перезаряжаемую металлическую магниевую батарею
Ученые из национальной лаборатории по изучению возобновляемой энергии (NREL) Министерства энергетики США обнаружили новый подход…
Coatings Today
13.04.2018
318
Повышение качества печати на льняных тканях
Повышение качества печати на льняных тканях
Исследователи сообщают о создании новой поверхности на льняной ткани с помощью гидроксиэтилцеллюлозы для повышения качества…
Coatings Today
06.06.2021
238
Композиционные покрытия для консервирования груш
Композиционные покрытия для консервирования груш
Ученые разработали покрытие из пищевого крахмала, содержащее эфирное масло зиры. Пленки обладали требуемыми характеристиками для…
28.10.2022
114
Химия 2022 — новости третьего дня выставки
Химия 2022 — новости третьего дня выставки
Новости 3-ого дня выставки «Химия-2022», которая проходит с 31 октября по 3 ноября в Экспоцентре…
09.11.2022
185
Цинковые чешуйчатые пигменты
Цинковые чешуйчатые пигменты
В недавнем пресс-релизе компания Eckart Group, специализирующаяся на производстве пигментов, объявила о выпуске нового цинкового…
13.09.2022
161
Защита от коррозии коричневой и зеленой патинированной бронзы
Защита от коррозии коричневой и зеленой патинированной бронзы
Ученые разработали два фторполимерных покрытия (FA-MS и FA-MS-SH) для защиты искусственной патины, используемой вне помещений.…
27.12.2021
515
RH2BX – ЭКСТРА ЧЕРНЫЙ РОДИЙ
RH2BX – ЭКСТРА ЧЕРНЫЙ РОДИЙ
Зачем? Создан, чтобы удовлетворить требования наших клиентов на экстра черный цвет. RH2BX — это инновационный…
Coatings Today
01.11.2018
394
Итоги 27-й выставки «Интерлакокраска-2023»
Итоги 27-й выставки «Интерлакокраска-2023»
Проект стал важным событием для отраслевого сообщества, для производителей лакокрасочных материалов, химического сырья и оборудования,…
28.03.2023
125