Selvgenererende garn lavet af grafenoxidtråde

Et team af forskere fra Zhejiang University, Xi'an Jiaotong University og Monash University har udviklet en måde at binde flere tråde af grafenoxid til et tykt kabel. I deres papir offentliggjort i tidsskriftet Videnskab , gruppen beskriver deres proces og mulige anvendelser for den. Rodolfo Cruz-Silva og Ana Laura Elías med Shinshu University og Binghamton University har udgivet et Perspectives-stykke i samme nummer, der skitserer forskernes arbejde og forklarer, hvorfor de mener, at teknikken kan vise sig nyttig i fremstillingsindsatsen.

I de seneste år, materialeforskere har undersøgt muligheden for at fremstille produkter ved hjælp af hel eller delvis selvsamling som en måde at producere dem hurtigere eller til mindre omkostninger. I biologiske systemer, hvor to materialer selv samles til et tredje materiale, videnskabsmænd beskriver dette som en fusionsproces, låne terminologi fra fysik. Så når et enkelt materiale spontant adskilles i to eller flere andre materialer, de omtaler det som en fissionsproces. I denne nye indsats, forskerne har udviklet en teknik til at skabe grafenoxid-baseret garn, der udnytter begge processer.

Teamets arbejde er meget grundlæggende. De skabte flere tråde af grafenoxid og dunkede dem derefter i en opløsningsmiddelopløsning i 10 minutter. Da trådene blev trukket fra opløsningen, de slog sig sammen og dannede en snor, eller enkelt tråd garn. De udviklede også et middel til at vende processen - at dunke tråden af ​​garn i en anden opløsningsmiddelopløsning.

Teknikken virker, fordi grafenoxidtrådene svulmer, når de placeres i opløsningen. Det tvinger flager, der udgør det ydre lag af hver af fibrene, til at pakkes tættere sammen, hvilket resulterer i en slags hud. Når bundtet af tråde fjernes fra opløsningen, overfladespændingen trækker trådene sammen til en cylindrisk form. Den nyskabte ledning tørrer, lader fibrene binde. Derefter, at sætte ledningen i den anden opløsning afslapper trådene, bryde bindingerne og frigøre dem tilbage til deres oprindelige form. Cruz-Silva og Laura Elías foreslår, at processen kan vise sig nyttig til fremstilling af komplekse arkitekturer.

© 2021 Science X Network