氧化石墨烯不仅可变还自带“返回键”，普通纤维也能用

下载贤集网APP看更多精彩视频

视频介绍

涂上氧化石墨烯，普通纤维也能自带“返回键”，你敢信吗？近日，浙江大学高超教授课题组首次发现，经湿法纺丝制备的氧化石墨烯片，在溶剂触发下，具有适应性形变的能力，能实现精确可逆的融合与分裂。这些氧化石墨烯纤维在宏观尺度上能够在融合之后的可逆分裂，好比是自带了一个“返回键”。当在尼龙、蚕丝、不锈钢丝、玻璃纤维等传统高分子、金属和陶瓷纤维表面涂上一层氧化石墨烯后，也能够具有“组装—精确还原”的功能。相比于已有的研究，课题组此次完成的氧化石墨烯基纤维精确可逆的融合-分裂过程是可控的，而且材料尺寸大，对于固体在可逆组装过程中界面的独特现象、材料的有效回收和重复利用等方面具有启发意义。现实生活中，每一个固体单元都有自己的特定形状和尺寸，多个固体融合在一起组装成一个整体不难，但是结合越紧密往往分离就越难。因此无法通过分离再另外组装成别的形式的整体。早前，科学家从细胞的融合与分裂中获得灵感，仿生设计了功能性的组装体，比如聚合物囊泡在光或热的刺激下，能够实现融合或实现融合与分裂，希望可以应用在药物的递送与释放等领域，但是在融合与分裂的“可逆”这一环节遇到了阻碍。在实验过程中，课题组将13500根氧化石墨烯纤维“融合”成了一根黑柱子，使其能承受680倍的自身重量。黑柱子浸入水溶剂后，如一缕头发般散开，分离成13500条纤维。这一过程中，单个氧化石墨烯纤维的体积膨胀率达到近40倍，提供了充分的表面形变空间。在复原环节，课题组把这张网再放回水溶剂，网重新分解成13500条纤维，捞出来之后它们会自动融合在一起，最终又变回了之前的柱子形状。在溶剂中纤维变软了，就可以拿出来编织成节点融合的网。这张网保持了一定的强度，可支撑一辆玩具车。也就是说，这些纤维再融合之后依然能作为功能材料来使用。那么，对于这种自带“返回键”的能力，你还能想到它能应用到哪些材料上呢？欢迎留下你的观点。