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浙大發現金屬和陶瓷纖維等可還原
尼龍、蠶絲、不鏽鋼絲、玻璃纖維等 表面塗上一層氧化石墨烯後 能夠具有“組裝—精確還原”的功能
【本報綜合外電報導】近日，浙江大學高分子科學與工程學系高超教授課題組首次發現，濕法紡絲製備的氧化石墨烯纖維在溶劑觸發下，能實現精確可逆的融合與分裂，尼龍、蠶絲、不鏽鋼絲、玻璃纖維等傳統高分子、金屬和陶瓷纖維表面塗上一層氧化石墨烯後，也能夠具有“組裝—精確還原”的功能，這項成果5月7日刊登於《科學》雜誌。
高超說：“所謂精確可逆，就是物體的數量、尺寸、組分、結構和性能等在一次融合—分裂循環之後可以恢復到原始狀態，普通材料製品一旦融合便難再復原”，課題組研究發現，氧化石墨烯自身帶有特殊的性質，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後的粗纖維密度大、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。
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，黑柱子浸入水溶劑後，如一縷頭髮般散開，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到近40倍，提供了充分的表面形變空間。
高超表示，相比於已有的研究，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，對於在可逆組裝過程中固體界面的獨特現象、材料的有效回收和重複利用等方面具有啟發意義。
↑圖說：融合柱與節點融合網之間可逆轉變的宏觀照片(供圖)
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2021, 5. 12 
