Viime aikoina Pekingin Aeronautical and Astronautics -yliopiston professori Cheng Qunfeng ja Dallasin Texasin yliopiston Ray Bowmanin ryhmä yhdessä hyväksyivät huoneenlämpötilan π-π-konjugaattisidoksen ja kovalenttisen sidosjärjestyksen silloitusstrategian, jolla rakennettiin super- vahva, erittäin kova, korkea, johtava monitoiminen grafeenikomposiittikalvo. Tämä edullinen, matalalämpöinen, suorituskykyinen monikäyttöinen grafene-nanokomposiitilla on laajat sovellusmahdollisuudet ilmailu- ja autoteollisuudessa, joustavissa elektroniikkalaitteissa ja muilla aloilla. Sen odotetaan korvaavan laajasti käytettyjä hiilikuitukomposiittimateriaaleja.
On selvää, että kevyillä ja erittäin lujilla hiilikuitukomposiittimateriaaleilla on monenlaisia käyttökohteita jokapäiväisessä elämässä etenkin ilmailun, ilmailu-, auto- ja urheiluvälineiden aloilla.
Hiilikuitukomposiittimateriaalien valmistuksessa ja käytössä on kuitenkin monia haittoja: synteettinen hiilikuitu vaatii korkeaa lämpötilaa (yli 2500 astetta) grafiitoitumista ja kustannukset ovat korkeat; heikon rajapinnan vuoksi hiilikuidun ja polymeerimatriisin välinen delaminoituminen on helppoa; hiilikuitu Komposiittimateriaalien sähköiset ominaisuudet ovat alhaiset eivätkä ne voi vastata erityissovellusten tarpeisiin.
Uusi materiaali voidaan valmistaa huoneenlämmössä alle 45 celsiusastetta, vahvuus on verrattavissa hiilikuitukomposiittimateriaaliin, kustannukset ovat pienemmät ja kaupallisen mittakaavan valmistelu on helppoa. Lisäksi kalvomateriaalin vetolujuus on 4,5 kertaa normaalia grafeenikalvoa ja sitkeys 7,9 kertaa edellisestä.
Säänneltyjen silloitettujen grafieenikalvojen valmistus ja karakterisointi
Cheng Qunfeng esitteli, että in-situ-Raman-karakterisointi paljastaa π-π-konjugoitujen sidosten ja kovalenttisesti sitoutuneiden rajapintojen molekyylivaaka-arvojen ristisilloituksen vaikean mekanismin, joka on tärkeä suorituskykyisten grafene-nanokomposiittien valmistamiseksi. Teoreettinen ohjaus. Samanaikaisesti pieni molekyylirakenteinen silloitettu grafeenikomposiittikalvo on myös suuri sähkönjohtavuus, korkea sähkömagneettinen suojauskyky ja erinomainen korroosionkestävyys ja väsymiskestävyys.
