【大尺寸】北航：不需基底支撑的大尺寸石墨烯纸问世

    北航：不需基底支撑的大尺寸石墨烯纸问世

北航：不需基底支撑的大尺寸石墨烯纸问世近日，北航机械工程及自动化学院罗斯达教授团队成功利用先进激光诱导石墨烯技术制备出无基质的大尺寸石墨烯纸，其最新研究成果被著名杂志《small》(if:9.598,q1)与《carbon》（if:7.082，q1）先后在线刊登。

机械工程及自动化学院2017级博士生王亚楠与2016级硕士生王勇分别为文章的（学生）第一作者，罗斯达教授为两篇文章的唯一通讯作者，北京航空航天大学为唯一通讯单位。

其中，作为自支撑宏观二维材料的石墨烯纸（graphenepaper,gp）具有超轻、超薄、高强、高导电导热的特性，在柔性电子、智能结构、储能器件、生物医学等领域具有潜在的应用价值。

然而，传统gp的制备主要依赖于液相组装法，其原料昂贵、工艺繁琐、加工效率低，不利于大规模制备与应用。

为了解决这一问题，2014年，美国莱斯大学著名化学学家jamestour提出了先进激光诱导石墨烯技术（laserinducedgraphene,lig），不仅大幅度降低了生产成本，还使柔性石墨烯器件的制备变得简单高效。

于是罗教授由此产生灵感，开始指导团队系统探索及验证在大尺度加工条件下，如何整体将pi纸转化为lig结构，并使之保持高平整度与导电性的同时，具备良好的力学稳定性。

同时研究发现，pi纸具有的特殊多孔层状纤维网络结构，可均匀吸收co2激光辐照的能量，并大幅度抑制石墨化过程引发的结构变形、应力集中、松质、破损、失焦等加工难题，因此确保了gp材料的连续大尺寸加工。

图1.石墨烯纸的先进激光连续制造及多模式形态加工通过系统的加工结构性能关系探索研究，该先进激光诱导gp材料具备优异的力学、电学、热学、电化学等特性，可用于可穿戴手势识别、机器人动作捕捉、油水分离、抗菌界面以及实现具有阻燃、防/除冰、结构健康监测等功能的先进航空树脂基复合材料结构，未来具有广阔的商业化前景。

图2.激光诱导石墨烯纸的可调控结构、性能及多功能应用对未来的展望与寄语对于未来的研究，罗斯达教授团队还将继续在激光诱导石墨烯纸方向上进行探索，在现有研究成果的基础上，深入挖掘这一结合数字化可控制造与前沿纳米材料的先进技术在各领域应用的潜力。

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