西北大学 这种可视化显示了用于膜的石墨烯层
学分:曼彻斯特大学 想用纳米尺度的积木做一种超级坚固的材料？从最优质的积木开始吧？ 错了——至少在处理氧化石墨烯“薄片”时是这样
西北大学研究人员的一项新研究表明，可以通过混合强固体围棋薄片和弱多孔围棋薄片来制作更好的围棋“纸”
这一发现将有助于生产更高质量的氧化石墨烯材料，并揭示了材料工程中的一个普遍问题:如何将纳米尺度的材料构建成宏观材料而不丧失其理想的特性
领导这项研究的西北工程大学材料科学与工程教授黄家兴说:“从人的角度来说，合作非常重要。”
“优秀的球员如果不能很好地配合，仍然会成为一支糟糕的球队
在这里，我们添加一些看似较弱的球员，他们加强了整个团队
" 这项研究是四方合作
除了黄的团队之外，其他三个团队也参加了此次活动，由麦考密克工程学院的机械工程教授奥拉西奥·埃斯皮诺萨领导；西北大学化学教授宋斌阮；韩泰熙，该大学的前博士后研究员，现在是韩国汉阳大学的有机和纳米工程教授
这项研究发表在今天的《自然通讯》上
高科技纸 氧化石墨烯是石墨的衍生物，可以用来制造二维的超级材料石墨烯
由于围棋更容易制作，科学家们将其作为模型材料进行研究
它通常以微小薄片分散在水中的形式出现
从一端到另一端，每一片都小于一根头发的宽度，只有一纳米厚
当将氧化石墨烯片的溶液倒在过滤器上并除去水分时，会形成一种薄的“纸”，通常直径为几英寸，厚度小于或等于40微米
分子间的力将薄片聚集在一起，仅此而已
软弱带来的力量 科学家可以制造单层的高强度GO，但是将薄片压成纸状效果不太好
在测试孔洞对GO薄片强度的影响时，黄和他的合作者发现了一个解决方案
研究人员使用氨和过氧化氢的混合物，在氧化石墨烯薄片上化学“蚀刻”出孔
浸泡一至三小时的薄片比未蚀刻的薄片弱得多
浸泡五个小时后，雪花变得如此脆弱，无法测量
然后，研究小组发现了一些令人惊讶的事情:由弱化薄片制成的纸比预期的更强
在单层水平上，例如，一小时蚀刻的多孔薄片比固体薄片弱70%，但是由这些薄片制成的纸比由固体薄片制成的纸仅弱10%
黄说，当研究小组将固体和多孔薄片混合在一起时，事情变得更加有趣
加入10%或25%的最弱薄片，纸的强度分别提高了约95%和70%，而不是削弱仅由固体薄片制成的纸
有效连接 黄说，如果围棋盘可以比作铝箔，那么制作围棋纸就像把铝箔叠起来做成一个厚铝板
如果你从大张的铝箔开始，很有可能很多铝箔会起皱，阻碍了铝箔之间的紧密包装
另一方面，较小的床单不容易起皱
它们可以很好地包装在一起，但会形成紧密的堆叠，无法与其他紧密的堆叠很好地结合，从而在围棋纸内部形成空隙，容易破裂
黄说:“脆弱的薄片翘曲以填充这些空隙，这改善了力在整个材料中的分布。”
“这提醒我们，单个单位的实力只是等式的一部分；有效的连接和应力分布同样重要
" 这一发现将直接应用于其他二维材料，如石墨烯，黄说，也将导致设计更高质量的GO产品
他希望接下来能在GO纤维上进行测试
来源：由phyica.com整理转载自PH，转载请保留出处和链接！
