Recentemente, il Prof. Cheng Qunfeng dell'Università di Aeronautica e Astronautica di Pechino e il team di Ray Bowman dell'Università del Texas a Dallas hanno adottato congiuntamente un legame coniugato π-π a temperatura ambiente e una strategia di cross-linking di ordine covalente per costruire un super Film composito multistrato grafene multifunzionale, robusto, super resistente. Questo nanocomposito di grafene multifunzionale a basso costo, a bassa temperatura e alte prestazioni ha vaste prospettive applicative nel settore aerospaziale, automobilistico, dispositivi elettronici flessibili e altri campi e si prevede che sostituirà i materiali compositi in fibra di carbonio ampiamente utilizzati.
Resta inteso che i materiali compositi in fibra di carbonio leggeri e ad alta resistenza hanno una vasta gamma di applicazioni nella vita quotidiana, in particolare nei settori dell'aviazione, aerospaziale, automobilistico e attrezzature sportive.
Tuttavia, ci sono molti svantaggi nella preparazione e nell'uso di materiali compositi in fibra di carbonio: la fibra di carbonio sintetica richiede grafitizzazione ad alta temperatura (oltre 2500 gradi Celsius) e il costo è elevato; a causa della debole azione interfacciale, la delaminazione tra fibra di carbonio e matrice polimerica è facile; fibra di carbonio Le proprietà elettriche dei materiali compositi sono basse e non possono soddisfare le esigenze di applicazioni speciali.
Il nuovo materiale può essere preparato a temperatura ambiente inferiore a 45 gradi Celsius, la resistenza è paragonabile al materiale composito in fibra di carbonio, il costo è inferiore ed è facile ottenere una preparazione su scala commerciale. Inoltre, la resistenza alla trazione del materiale del film è 4,5 volte quella del normale film di grafene e la tenacità è 7,9 volte quella di quest'ultimo.
Preparazione e caratterizzazione di film di grafene reticolati ordinati
Cheng Qunfeng ha introdotto che la caratterizzazione in situ del Raman rivela il duro meccanismo del cross-linking dei legami coniugati π-π e delle interfacce legate covalentemente dalla scala molecolare, che fornisce importanti per la preparazione di nanocompositi di grafene ad alte prestazioni. Guida teorica Allo stesso tempo, il piccolo film composito di grafene reticolato molecolarmente ordinato ha anche un'elevata conduttività elettrica, elevate prestazioni di schermatura elettromagnetica e un'eccellente resistenza alla corrosione e resistenza alla fatica.
