清华材料学院朱红伟教授在多功能石墨烯宏观组装研究方面取得了新进展

清华材料学院朱红伟教授在多功能石墨烯宏观组装研究方面取得了新进展

清华新闻网，7月5日-7月3日，清华大学材料学院朱红伟教授，在先进材料上发表了通过一种简便的生物材料，合成具有整形和自愈特性的多功能石墨烯复合材料，并发表了有关矿化激发过程的研究论文，本文提出了一种快速合成高性能石墨烯的方法。提出了一种室温下多功能石墨烯宏观组件，通过节水调节石墨烯组件的软硬状态，实现了重复成型和可回收利用的功能，有望用于石墨烯材料的多维、多尺度快速加工成型。

石墨烯是一种具有优异的力学、电学、热学和光学性能的二维碳材料，石墨烯的高效制备和宏观组装对其大规模应用具有重要意义，目前，传统的石墨烯宏观组装的制备方法需要严格的反应条件，而且一次制备一次。因此，石墨烯宏观结构的任意塑性在需要复杂石墨烯结构和器件的应用中尤为重要。

为了解决这些问题，朱红伟教授的研究小组将功能性氧化石墨烯添加到仿生矿化凝胶体系中，形成氧化石墨烯、无定形碳酸钙纳米粒子和聚丙烯酸交联网络结构（图），该复合材料在潮湿状态下具有柔性、延展性和可拉伸性，并且可以。用于复杂的成型，在干燥条件下保持原有形状，具有较高的强度、韧性和硬度，通过控水实现两种状态的可逆转变，同时复合材料具有良好的塑性和自愈能力，可进一步进行改性或加工，以满足变形的需要。根据具体应用需要（如储能、执行机构、传感器等），该方法简单、高效、成本低，可推广到其它柔性材料中。

近年来，朱洪伟教授的研究团队专注于低维材料的可控制备、性能表征和应用技术开发，在结构设计、柔性器件、环境/能源等领域取得了许多重要成果，相关工作发表在化学学会期刊评论，先进材料，纳米信件和科学进展。

本文第一作者是清华大学材料学院博士生林书元。本文作者是日本东京理工大学的朱红伟教授和秦泽武教授，这项研究得到了国家自然科学基金中国基础科学中心项目及相关项目的支持。

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