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土木学院李惠教授课题组在智能柔性材料方面取得新进展
发布人:周文松  发布时间:2017-05-31   浏览次数:13
日前,土木工程学院李惠教授课题组成员、年轻教师徐翔以第一作者身份在国际著名期刊ACS Nano2014年影响因子为12.03)发表了题为《自感知、超轻及导电石墨烯/纳米四氧化三铁气凝胶弹性体材料在磁场中的变形特性》(《Self-Sensing, Ultralight and Conductive 3D Graphene/Iron Oxide Aerogel Elastomer Deformable in Magnetic Field》)的科研论文,李惠教授作为共同通讯作者,我校为第一署名单位。
为了在宏观尺度上利用石墨烯的优异特性,构筑基于石墨烯的宏观体结构成为目前材料领域的研究热点。在众多的石墨烯组装体结构中,石墨烯气凝胶(GrapheneAerogel)是最引人注目的结构之一。其丰富的孔隙结构、大的比表面积、优异的压缩性能以及良好的导电特性,使石墨烯气凝胶在电极材料、催化剂载体、超级电容器、传感器以及污染物吸附等领域具有广阔的应用前景。目前,国内外主要研究石墨烯气凝胶的机械压缩、导电、电化学催化及吸附性能,但对其在电场、磁场等外部荷载激励下的可控性、驱动性及动力响应等智能特性的研究很少。李惠教授课题组采用改进水热法,通过在大片氧化石墨烯的自组装过程中原位沉积超顺磁纳米四氧化三铁颗粒,率先研究并实现了石墨烯气凝胶在外部定向磁场诱导下的可恢复大变形(52%)及压阻效应等智能特性,该智能石墨烯气凝胶材料为目前世界上已报道的最轻的磁弹性体材料(5.8 mg cm-3),为磁弹性体材料的研究提供了新的思路。该材料可广泛应用于自感知柔性驱动器,微纳米开关、阀门,油品及重金属离子的遥控吸收,和能量储存与耗散等领域。

论文链接:http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/nn507426u

石墨烯/四氧化三铁气凝胶磁诱导大变形及压阻效应