内容摘要:诺奖材料”石墨烯薄片在光热刺激下,竟像毛毛虫一样自主行走与转向,而用同样材料制成的小手可以抓取物体。
关键词:石墨;光热;折叠;折纸;灵感
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东华大学研制出智能可穿戴材料,《自然》《科学》网站首页同时报道
光热下,石墨烯纸自己走路取物
■解放日报记者 徐瑞哲
一张纸,浸上水,会胀开;晒干了,会缩水——若这一过程在几秒之间“快进”完成,那么纸巾就收放自如。记者昨天从东华大学纤维材料改性国家重点实验室获悉,“诺奖材料”石墨烯薄片在光热刺激下,竟像毛毛虫一样自主行走与转向,而用同样材料制成的小手可以抓取物体。
相关论文“基于折纸技术的石墨烯自折叠驱动装置”日前发表于《科学》杂志子刊,《自然》《科学》网站同时在首页进行报道。哈佛大学、康奈尔大学同行对这种智能可穿戴材料新成果给予高度评价,其应用前景包括变形衣、外骨骼、微机器人等。
变形灵感来源于折纸艺术
石墨烯折纸变形的灵感来源于中国古老的折纸艺术。东华大学材料学院先进功能材料研究团队王宏志、侯成义、穆九柯等介绍,他们利用简便的抽滤方法,将氧化石墨烯、PDA-氧化石墨烯的纳米片组装成只有微米厚度的“石墨烯纸”,在温度或光源的控制下,通过纳米层之间的水分子吸附与脱附,这张石墨烯纸就能在3秒之内,迅速折叠成预设的形状,如此反复就按一定方向贴地爬行。
王宏志表示,这类轻质并且具有柔性的二维材料,对微弱的环境变化也非常敏感,由此可以“编辑”其形态,受控产生形态改变,这使得它们存在多种应用可能性。如在服装领域,可用于“变形衣”设计制作,实现服装在腕部、肘部等特定部位的收缩及展开; 在军事领域,可以帮助解决士兵“外骨骼系统”机械部件自重过重的问题。此外,在微机器人、太阳能电池板等领域的应用前景也值得期待。







