Grafen aerojel elyaf kumaş, gelin birlikte öğrenelim

Aerojel lifleri düşük yoğunluk, yüksek gözeneklilik, yüksek özgül yüzey alanı ve yüksek tokluk özelliklerine sahip olup, ısı yalıtımı, alev geciktiricilik ve akıllı giyilebilir teknoloji alanlarında büyük uygulama potansiyeli göstermektedir. Yukarıda belirtilen özelliklere ek olarak, grafen aerojel lifi aynı zamanda mükemmel elektriksel iletkenliğe, termal iletkenliğe, elektrotermal performansa ve fototermal performansa sahip olup, bu da onu yeni nesil fonksiyonel akıllı kumaşlar için tercih edilen malzeme haline getiriyor. Ancak, kararsız, düzensiz gözenekli ağ yapısı, kumaş formunda yaygın olarak kullanılmasını zorlaştırmaktadır. Grafen aerojel elyaf kumaş Yakın zamanda, Zhejiang Üniversitesi'nden bir araştırma ekibi, önceden dokunmuş kumaşların plastikleştirilmesi ve şişirilmesi yöntemini kullanarak yüksek performanslı grafen aerojel elyaf kumaşlar hazırladı ve grafen bazlı yüksek performanslı aerojel elyafların dokuma ve geniş ölçekli uygulama zorluklarını aştı. Bu yöntem basit ve etkilidir ve elde edilen grafen aerojel elyaf kumaşı yüksek mukavemete sahip olup, yüksek performanslı grafen aerojel elyaf kumaşının hazırlanması ve geliştirilmesi için bir temel oluşturmaktadır. Grafen aerojel elyaf kumaş, grafenin mükemmel elektriksel ve termal iletkenlik, fototermal ve termal iletkenlik özelliklerini bir araya getirerek termal yönetim ve koruma alanlarında büyük avantajlar göstermektedir. Kumaşın yüzey sıcaklığı, insan güvenliğinin çok altında bir voltaj uygulanarak değiştirilebilir. Kumaşın yüzey sıcaklığı, dış güneş ışığıyla ayarlanabilir. Enerji, grafenin elektrotermal özellikleriyle birleştirilmiş kompozit faz değişim malzemeleri aracılığıyla etkili bir şekilde depolanabilir ve serbest bırakılabilir. Plastikleştirme ve şişirme yöntemi, hazırlanan aerojel liflerinin öncül katı hal grafen oksit liflerinin yönelim derecesini korumasını sağlayabilir ve böylece yüksek yönelimli aerojel lifleri elde edilebilir. Geleneksel sıvı kristal eğirme yöntemiyle karşılaştırıldığında, yönelim derecesindeki artış, grafen oksitin gözenekli ağının örtüşme mukavemetini güçlendirir ve mekanik mukavemetini iyileştirir. Plastikleştirme şişirme mekanizmasına dayanarak, plastikleştirme şişirme banyosunun bileşimini ayarlayarak, yani çözücünün polaritesini değiştirerek, grafen oksit jel elyafının şişme hızı etkili bir şekilde ayarlanabilir ve daha sonra aerojel elyafının yoğunluğu, gözenekliliği ve diğer yapısal parametreleri büyük ölçekte düzenlenebilir ve geleneksel sıvı kristal eğirme yönteminin yoğunluk sınırlaması aşılabilir. Kimyasal indirgeme ve yüksek sıcaklıkta ısıl işlemden sonra, grafen aerojel elyafının mekanik mukavemeti ve iletkenliği yoğunluğun artmasıyla kademeli olarak artar. Tek bir grafen aerojel elyafının mekanik mukavemeti 103 MPa'ya kadar ulaşabilir ve iletkenlik 1,06×104 S/m'ye ulaşabilir. Çözücünün polaritesi, plastikleştirme ve şişirme banyosunda ön dokumalı kumaşın morfolojik yapısını etkiler. Çözücü polaritesi güçlü olduğunda, grafen oksit aerojel elyafının şişme hızı büyüktür, yapısal mukavemet azalır ve tek lifler şişme banyosunda kolayca kırılır ve kumaş yapısının bütünlüğünü bozar; çözücü polaritesi azaldıkça, grafen oksit jel elyafının şişme hızı azalır, jel mukavemeti artar ve önceden dokunmuş kumaş yapısının bütünlüğü korunabilir.