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我实验室钟林新副教授指导研究生在Advanced Materials发表论文

发布时间:2018-12-07 访问次数:977

  随着柔性器件和可穿戴设备的发展,柔性碳材料得到了各国研究人员的广泛关注。尽管目前发展了多种方法获得了具有良好压缩性、弹性的碳材料,但制备兼具高压缩、高回弹、抗疲劳、超灵敏传感的碳材料仍具很大的挑战性。

  我实验室钟林新副教授等人采用纤维素纳米微晶(CNC)纳米支撑与生物质小分子(葡萄糖)外碳源焊接的新方法制备了首例同时具有高压缩与超回弹、优异可弯曲性能、超灵敏压力与形变传感的碳气凝胶。通过CNC的纳米支撑作用可构建低密度的气凝胶,而小分子碳源的碳焊接作用增强了还原石墨烯片层之间的相互作用力,形成了更连续、形状记忆性能更好的柔性波浪形碳层结构。

  该碳气凝胶不仅具有超高的可压缩性(99%,相当于材料压缩的极限)、弹性与抗疲劳性(压缩10000次后保持完好的结构稳定性),而且同时具有极好的可弯曲性与对微小形变、微小压力的超高传感能力,检测极限值分别为0.0125%和0.25 Pa,低于目前报道的碳材料的检测极限。该碳气凝胶可感应超低的弯曲形变角度(0.052°),并且可组装成可穿戴电子器件,成功实现对人体脉搏跳动强度的灵敏检测,在压力传感、可穿戴电子器件等方面具有重要的应用价值。

  研究成果发表在SCI顶级刊物Advanced Materials(IF=21.950)上。本文第一作者卓浩为我院2017级硕士研究生。

  文献链接:A Supercompressible, Elastic, and Bendable Carbon Aerogel with Ultrasensitive Detection Limits for Compression Strain, Pressure, and Bending Angle (DOI:10.1002/adma.201706705