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牛宝体育ACS Nano三维石墨烯熔体质料具有与高份子

来源:未知   作者:admin    发布时间: 2021-11-13 23:53   浏览:

牛宝体育ACS Nano三维石墨烯熔体质料具有与高份子

  牛宝体育相对传统质料,石墨烯及其相干的二维质料在力学、热动力学以及电学方面拥有没有独有偶的优良特征,在纳米以及工程范畴获患上普遍的研讨以及使用。比年来,由石墨烯纳米片构成的三维熔体质料,比方石墨烯“气凝胶”、“油墨”以及“泡沫”等惹起了愈来愈多的存眷及研讨。

  人们凡是将石墨烯描画成为刚性的2D晶体质料,但如许的描画能够会对了解质料的构造及动力学特征发生范围性。究竟上,石墨烯极小的蜿蜒刚度会招致折皱,在某种水平上,人们能够将石墨烯视为二维“聚合物”,以便更好地了解石墨烯的构造及热动力学特征。

  虽然大大都晚期以及以后对三维石墨烯熔体质料的研讨次要集合在室温前提,但思索到其在极度前提下使用的远景,如防辐射、灭火剂及气体过滤等,这些质料在低温下的动力学以及热机机能也十分值患上深化研讨以及探究。因而,在更广的温度变革范畴内探求以及了解这些石墨烯质料关于“构造-性子”干系的延长相当主要。

  美国西北大学(Northwestern University)以及美国国度尺度与手艺研讨院(National Institute of Standards and Technology)的研讨团队最新的研讨初次向各人提醒了石墨烯三维质料具有与高份子聚合物类似的动力学特征。他们操纵之前成立的粗粒化份子动力学(CG-MD)及多标准模仿框架,体系地研讨了基于石墨烯的3D质料随温度而变革的构造以及动力学性子。

  操纵多标准模仿,该团队初次发明这些石墨烯3D质料的动力学机能会跟着温度降落而明显减慢,而且会阅历凡是在高份子聚合物中才会呈现的“玻璃转化”(Glass Transition)效应。经由过程多标准模仿猜测的石墨烯熔体质料的“玻璃转化温度”(Tg)约为1600 K,远高于凡是链状高份子聚合物的Tg。

  跟着温度靠近大概低于Tg,这些三维质料会改变为玻璃化的“泡沫”形态,而且拥有较大的自在体积以及与通例聚合物相称的剪切模量。这些研讨初次提醒了三维石墨烯熔体质料具有与高份子不异的玻璃转化效应,并证实其拥有优良的热不变性,可用于明显提拔以及改进灭火增加剂以及构造功用质料等的热传导性以及机器不变性。

  这一功效近期揭晓了ACS Nano上,文章的第一作者及通信作者为博士结业于美国西北大学、今朝刚就任于美国北达科他州立大学(North Dakota State University)的夏文杰传授。

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