石墨烯是一種比碳纖維更加強(qiáng)韌的材料，具有巨大的商業(yè)潛力，但到目前為止，研究人員還只是在一小范圍內(nèi)使用，無(wú)法大規(guī)模應(yīng)用。美國(guó)能源部橡樹(shù)嶺國(guó)家實(shí)驗(yàn)室研究人員展示的一種制備方法，可以克服石墨烯商業(yè)化規(guī)模應(yīng)用進(jìn)程中的障礙。

據(jù)橡樹(shù)嶺國(guó)家實(shí)驗(yàn)室官網(wǎng)消息，伊萬(wàn)·瓦拉斯歐克領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊(duì)已經(jīng)制備出2英寸見(jiàn)方的單原子厚度的碳復(fù)合材料，能消除石墨烯片狀集聚問(wèn)題，電池在聚合物中可以用更少的石墨烯材料獲得更好的導(dǎo)電效果。這一研究成果發(fā)表在最近一期《應(yīng)用材料與界面》雜志上。

大多數(shù)聚合物的納米成分結(jié)構(gòu)會(huì)融合小片的石墨烯或其他碳納米材料，因?yàn)樗鼈兒茈y在聚合物中均勻分散。瓦拉斯歐克的團(tuán)隊(duì)制備出了更大片的石墨烯材料。他說(shuō):“我們用氣相沉積法，讓含有石墨烯的納米復(fù)合材料層壓板具備優(yōu)秀導(dǎo)電功能的同時(shí)，使石墨烯添加量降到現(xiàn)有最先進(jìn)樣本的五十分之一，這是石墨烯材料在市場(chǎng)上增強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵?！?/p>

研究人員稱，這種方法將迎來(lái)柔性電子技術(shù)的新時(shí)代，石墨烯材料被研究的角度及最終被使用的方法也會(huì)隨之改變。瓦拉斯歐克說(shuō)：“以往的研究只能在微觀尺度呈現(xiàn)石墨烯的優(yōu)越力學(xué)特性，現(xiàn)在我們將之?dāng)U大到有望在市場(chǎng)上應(yīng)用的更大尺度。”

如果瓦拉斯歐克和他的團(tuán)隊(duì)能夠進(jìn)一步降低成本并證明其可擴(kuò)展性，他們?cè)O(shè)想會(huì)將之應(yīng)用在特種航天的結(jié)構(gòu)檢測(cè)、助燃劑、防冰和導(dǎo)電領(lǐng)域，汽車組件的催化劑和耐磨涂層上，能源領(lǐng)域的太陽(yáng)能光伏及儲(chǔ)能中，以及制造業(yè)的過(guò)濾、催化劑和涂層等方面。