2019-04-15 21:46:01
基于石墨烯的泡沫即使在超低温下也能保持柔软和松软

来自中国南开大学和美国莱斯大学的研究人员组成的研究小组开发出一种泡沫,当暴露在极冷的温度下时,它会保持松软。在他们发表在“科学进展”杂志上的论文中,该小组描述了他们如何制作泡沫,它在不同温度条件下的表现以及它的可能用途。

研究人员指出,当暴露在非常寒冷的温度下时,几乎所有材料都变得更脆和更硬,经常导致强度下降。在这项新的努力中,研究人员试图寻找一种在暴露于极端温度下被压碎后会回弹的材料。为此,他们将石墨烯视为一种可能的解决方案。先前的研究已经证明,石墨烯片材在很宽的温度范围内保持可弯曲并且耐撕裂。

为了创造他们的材料,研究人员获得了小片石墨烯,然后将它们切割成非常小的形状,它们使用氧原子以类似于网状物的方式连接在一起。先前的研究还表明,氧键合石墨烯在极端温度变化下仍保持牢固连接。最终产品看起来像一个小的深色海绵。

研究人员通过将泡沫暴露在极高温度和低温下进行测试,然后使用他们制造的压缩装置将其压缩多次。他们报告说,他们的泡沫在-269.15摄氏度下的表现与在室温下相同。在压缩到原始尺寸的十分之一后,它几乎弹回到原来的形状。他们还报告说泡沫在高温下表现良好。当加热到1000摄氏度时,它在压缩测试中的表现几乎和在室温下一样好。

研究人员表示,他们的泡沫表明,使用石墨烯等超薄材料可以产生具有独特性质的泡沫 - 他们声称这可能也适用于其他材料,例如用二维半导体或无机化合物制成的材料。他们还指出,他们的泡沫可能对创造在太空中使用的材料很有用。

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