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碳小烯

新虫 (初入文坛)

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[交流] 石墨烯——开辟材料科学折叠的整个世界已有2人参与

转载自烯碳资讯

近日，上海东华大学的材料学家和工程师们设计出一种非常吸睛的新方法来改造石墨烯。使这种被誉为超级材料的原子薄层碳结构，变为折叠材料。

就像一个机器蚯蚓一样，这种材料可以自动折叠，并在实验室的平台上自由蠕动，甚至可以在必要的时候转向。通过折叠的方式，它甚至可以强有力的抓住其他物体。没错，这就是多功能的“石墨烯”！

上海东华大学的材料学家和工程师们刚刚设计出一种非常吸睛的新方法来改造难以置信的强大的石墨烯。使这种被誉为超级材料的原子薄层碳结构，变为折叠材料，并且极具前景。据团队的研究人员Hongzhi Wang介绍，石墨烯材料重量轻，价格低廉，制造过程非常简单，基本上任何现有的化学实验室都能做出来。这项研究刚刚发表在《Science Advance》杂志上。

研究材料折叠领域的哈佛大学物理学家杰西·西尔弗伯格评价说：“这项研究有两个方面特别吸引我的注意：首先，对于大多数自折叠的材料，通常经常需要几分钟到几小时的时间来实现折叠。在这里，一切都发生在短短的几秒钟。其次，除了极少数例外，大部分这类材料必须自动在同一步实现折叠，但东华大学的学者能够选择性地折叠和展开石墨烯。”这种能力开辟了材料科学折叠的整个世界——从弹簧到扑机，再到石墨烯。

自我折叠的石墨烯实际由吸入和呼出的微量水来进行工作，这由两种结构实现：第一种是氧化石墨烯。第二钟是氧化石墨烯并覆盖海绵状涂层称为聚多巴胺（PDA）。这个PDA的涂层使得石墨烯因为吸收空气中的微量水分而扩大，失去水时则收紧。就像湿纸干燥之后就会起皱一样的原理。

通过结合两种材料，设计折纸风格的机器就变得很简单。Wang仅需要仔细的涂抹PDA涂层。之后，吸收水的石墨烯在失去水后的折页动作是简单的。利用热能可以做到这一点，而通过引导光线的精确脉冲，Wang可挑选其中石墨烯机器的组成部分进行折叠。这为构建微型机器人以及精确动作提供了很好的基础，而石墨烯的良好的力学和稳定性能为之提供了保证。

Wang认为，在不久的将来轻质材料会有更让人着迷的机会。比如将石墨烯送到太空空间上，可利用自然光源展开，并采集能量。

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