用氧化石墨烯薄片“纺出”超强韧碳纤维

某研究人员用大块的氧化石墨烯薄片为基本原材料，“纺织”出了强韧的碳纤维，大部分纤维在受到拉力时，打结的地方极有可能出现断裂，但新型碳纤维的独特之处就在于结头也非常强韧，用研究人员的话说就是，展示出了“100%的结子效率”。工业碳纤维这种强度类似钢的超轻材料应用范围十分广泛，从棒球棍到自行车再到轰炸机，不一而足，但几十年来其性能却没有多大改善，这一成果或将对现在的改善起到一定的作用。　　据报道，研究人员用大块的氧化石墨烯薄片为基本原材料，“纺织”出了强韧的碳纤维，当承受拉力时，其打结处与纤维的其他部分一样不易被拉断，轻型飞机、防弹衣面料等都可以用这种碳纤维来制造以增加强度。　　大部分纤维在受到拉力时，打结的地方极有可能出现断裂，但新型碳纤维的独特之处就在于结头也非常强韧，用研究人员的话说就是，展示出了“100%的结子效率”。　　这要多亏改大学几年前申请的一项专利：利用环境友好工艺制造具有独特性能的氧化石墨烯片。它们的平均直径为22微米，相当于人类发丝宽度的四分之一，但与目前用于制造碳纤维的石油基沥青微粒相比，却算得上庞然大物。“沥青微粒只有2纳米大小，我们的氧化石墨烯片要大上约1万倍。”　　与沥青微粒一样，这些石墨烯片靠弱的范德华力聚拢在一起；但不同的是，只有原子厚的石墨烯片拥有极大的表面积，被拉成纤维后，彼此依附排列，如同鱼身上的鳞片一样。项长胜说，结头处的强度取决于纤维的弯曲系数，“由于氧化石墨烯的弯曲系数非常低，好似结头根本不存在”。　　工业碳纤维这种强度类似钢的超轻材料应用范围十分广泛，从棒球棍到自行车再到轰炸机，不一而足，但几十年来其性能却没有多大改善，原因在于其中应用到的化学条件已经接近极限。而这种新型碳纤维是在室温条件下“纺织”而成的，并且表现出了令人惊叹的抗张强度和弯曲系数，在经过高温退火处理后有可能变得更强韧。