您的位置:首页 > 国内国际资讯 > 专利和成果 > 内容页

国外集锦

2015-07-21 09:46:41

大规模制备石墨烯材料被证可行

石墨烯是一种比碳纤维更加强韧的材料,具有巨大的商业潜力,但到目前为止,研究人员还只是在一小范围内使用,无法大规模应用。美国能源部橡树岭国家实验室研究人员展示的一种制备方法,可以克服石墨烯商业化规模应用进程中的障碍。

据橡树岭国家实验室官网消息,伊万·瓦拉斯欧克领导的研究团队已经制备出2英寸见方的单原子厚度的碳复合材料,能消除石墨烯片状集聚问题,在聚合物中可以用更少的石墨烯材料获得更好的导电效果。这一研究成果发表在最近一期《应用材料与界面》杂志上。

大多数聚合物的纳米成分结构会融合小片的石墨烯或其他碳纳米材料,因为它们很难在聚合物中均匀分散。瓦拉斯欧克的团队制备出了更大片的石墨烯材料。他说:“我们用气相沉积法,让含有石墨烯的纳米复合材料层压板具备优秀导电功能的同时,使石墨烯添加量降到现有最先进样本的五十分之一,这是石墨烯材料在市场上增强竞争力的关键。”

研究人员称,这种方法将迎来柔性电子技术的新时代,石墨烯材料被研究的角度及最终被使用的方法也会随之改变。瓦拉斯欧克说:“以往的研究只能在微观尺度呈现石墨烯的优越力学特性,现在我们将之扩大到有望在市场上应用的更大尺度。”(刘念摘编)

石墨烯墨水打印出射频天线 成本低廉可大批量生产

科技网报道,科学家将石墨烯材料的应用又向前推进了一大步。英国曼彻斯特大学研究人员与石墨烯生产商BGT材料有限公司合作,用压缩石墨烯墨水打印出射频天线。这种天线灵活、环保,可廉价大批量生产,能够应用在无线射频识别(RFID)标签和无线传感器上,该成果发表在最近一期《应用物理快报》上。

自从2004年石墨烯第一次被分离出来,其神奇的性能一直被广泛深入地研究。第一个商业石墨烯产品是导电油墨,可以用于印刷电路和其他电子元器件。石墨烯油墨成本低且很柔软,比其他如纳米金属粒子导电油墨的性能还要强大很多。

为了让石墨烯片层更好地溶于墨水,有时候会在其中添加黏结剂帮助墨水凝固。这种石墨烯墨水必须经过高温退火才能达到使用目的,然而退火过程会破坏打印石墨烯的材料——纸张或塑料表面。

据物理学家组织网520日报道,研究人员发现了一个不需黏合剂就可增加石墨烯墨水导电性的方法。他们首先进行打印,然后干燥墨水,接下来用滚筒压制,就像用压路机反复碾压新铺的路面那样。

实验结果显示,压缩墨水的导电率提高了50倍,石墨烯层压板也比以往掺了黏合剂的石墨烯墨水导电快两倍。研究人员称:“高导电性让无线射频辐射更有效率,这是试验中最令人兴奋的方面。”在纸和塑料等廉价灵活的材料上印刷电子技术,意味着RFID标签等无线技术更加无处不在,从一头牛到一个汽车零件,随处都可应用。

目前,大多数商用RFID标签由金属铝和铜组成,材料昂贵、制作过程复杂,而基于石墨烯的RFID标签能够大幅度降低材料成本。该研究团队已经开始计划开发石墨烯RFID标签,以及传感器和可穿戴电子产品了。(刘念摘编)

水陆两栖车辆新材料:高强度金属可浮在水面

金属也能浮于水面?近日,国外某研究团队联合开发出一种新型超轻性金属基复合材料,密度低于水,且可承受恶劣海洋环境。国外有专家称,这种新型复合材料可应用于船地板、汽车零部件和浮力模块,以及车辆装甲等结构组件的制造。

  研究团队称,作为首例轻量级金属基复合泡沫材料,新复合材料通过向镁合金基体添加碳化硅空心球体形成泡沫组织结构,既有泡沫超轻特性,又有很高的强度。此外,该复合材料可通过调节空心微球数量,实现材料密度和其他属性的定制,以满足不同应用需求。

  外军专家指出,新型金属基复合材料的轻量化和高强度将使很多水陆两栖车辆受益。(刘念摘编)