Ткань из графенового аэрогелевого волокна, давайте узнаем о ней вместе

Аэрогелевые волокна обладают такими характеристиками, как низкая плотность, высокая пористость, большая удельная площадь поверхности и высокая прочность, и демонстрируют большой потенциал применения в области теплоизоляции, огнестойкости и интеллектуальных носимых устройств. Помимо вышеупомянутых характеристик, графеновое аэрогельное волокно также обладает превосходной электропроводностью, теплопроводностью, электротермическими и фототермическими характеристиками, что делает его предпочтительным материалом для нового поколения функциональных интеллектуальных тканей. Однако нестабильная неупорядоченная структура пористой сетки затрудняет его широкое использование в виде тканей. Ткань из волокон графенового аэрогеля Недавно исследовательская группа из Чжэцзянского университета использовала метод пластификации и набухания предварительно сотканных тканей для изготовления тканей из волокон графенового аэрогеля с высокими эксплуатационными характеристиками, преодолев трудности ткачества и широкомасштабного применения волокон аэрогеля с высокими эксплуатационными характеристиками на основе графена. Данный метод прост и эффективен, а полученная ткань из волокон графенового аэрогеля обладает высокой прочностью, что закладывает основу для получения и разработки высокопроизводительной ткани из волокон графенового аэрогеля. Ткань из графенового аэрогелевого волокна сочетает в себе превосходные электро- и теплопроводность, фототермические и теплопроводные свойства графена и демонстрирует большие преимущества в области терморегулирования и защиты. Температуру поверхности ткани можно изменить, приложив напряжение, значительно ниже безопасного для человека. Температуру поверхности ткани можно регулировать внешним солнечным светом. Энергию можно эффективно хранить и высвобождать с помощью композитных материалов с фазовым переходом в сочетании с электротермическими свойствами графена. Метод пластификации и набухания позволяет полученным аэрогелевым волокнам сохранять степень ориентации их предшественников из твердотельных волокон оксида графена, тем самым получая высокоориентированные аэрогелевые волокна. По сравнению с традиционным методом жидкокристаллического прядения, увеличение степени ориентации усиливает прочность перекрытия пористой сети оксида графена и улучшает ее механическую прочность. На основе механизма пластификационного набухания, регулируя состав пластификационной ванны набухания, то есть изменяя полярность растворителя, можно эффективно регулировать скорость набухания волокна геля оксида графена, а затем регулировать плотность, пористость и другие структурные параметры волокна аэрогеля в больших масштабах, преодолевая ограничение плотности традиционного метода формования жидких кристаллов. После химического восстановления и высокотемпературной термообработки механическая прочность и проводимость графенового аэрогелевого волокна постепенно увеличиваются с увеличением плотности. Механическая прочность одного графенового аэрогелевого волокна может достигать 103 МПа, а проводимость может достигать 1,06×104 См/м. Полярность растворителя влияет на морфологическую структуру предварительно сотканного полотна в ванне пластификации и набухания. При сильной полярности растворителя скорость набухания аэрогелевого волокна оксида графена велика, структурная прочность снижается, а отдельные волокна легко разрываются в ванне для набухания, разрушая целостность структуры ткани; при снижении полярности растворителя скорость набухания аэрогелевого волокна оксида графена снижается, прочность геля увеличивается, и целостность структуры предварительно сотканной ткани может быть сохранена.