美国西北大学一个研究小组正在重塑石墨烯的世界。该团队已经将氧化石墨烯(GO)变成一种柔软的、可塑的、可揉捏的橡皮泥，这种橡皮泥可以反复塑形，形成独立的三维结构。这款名为“GO dough”的产品可能很好玩，但它不仅仅是一个玩具。这种可锻铸材料解决了石墨烯制造工业中几个长期存在的（有时甚至是爆炸性的）问题。目前石墨烯氧化物是以干固体或粉末的形式储存，容易燃烧。或者它们必须变成稀释的分散体，将物质的质量乘以数百或数千倍。
博科园-科学科普：西北麦考密克工程学院的材料科学与工程教授Huang说：我最近运送的5公斤氧化石墨烯，分散在500升液体中，必须用卡车运送，同样数量的氧化石墨烯面团重约10公斤，我可以自己携带。这项研究发表在2019年1月24日的《自然通讯》上。石墨烯氧化物是石墨氧化的产物，通常用于制造石墨烯，这是一种单原子层厚的碳薄片，强度高、重量轻，在电子和能源存储方面具有潜在应用价值。
GO面团具有高度的可加工性和多用途性，可通过切割、捏捏、成型和雕刻等方式进行重塑。图片：Jiaxing Huang/Northwestern University
只加水
研究团队通过在水中加入超高浓度的氧化石墨烯来制作氧化石墨烯面团。如果研究小组使用了粘结剂，他们将不得不对材料进行进一步处理，除去这些添加剂，以使氧化石墨烯恢复其纯形态。
添加粘合剂，如塑料，可以把任何东西变成面团的状态。但这些添加剂往往会显著改变材料的性能。GO面团成型后，可以转化成导电、化学稳定、机械坚硬的致密固体。或者，可以在面团中加入更多的水，根据需要将其转化为高质量的氧化石墨烯分散体。
GO团块可以被重复地卷成长带状物，图片：Jiaxing Huang/Northwestern University
GO面团还可以进一步加工，制成具有可调微观结构的块状氧化石墨烯和不同形态的石墨烯材料。研究人员希望GO dough的易用性可以帮助石墨烯满足其作为超级材料的巨大潜力。Huang说：我的梦想是把石墨烯基板变成一种广泛使用、易于使用的工程材料，就像塑料、玻璃和钢铁一样。我希望GO dough能够激发石墨烯材料的新用途，就像play dough能够激发幼儿的想象力和创造力一样。
博科园-科学科普｜研究/来自：西北大学/Amanda Morris, Northwestern University
参考期刊文献:《Nature Communications》
DOI: 10.1038/s41467-019-08389-6
发表于 2019-3-17 23:58
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