成果简介
石墨烯气凝胶（GAs）在极端温度下具有可行的变形和传感特性。然而，它们较差的拉伸性能限制了它们在可拉伸电子设备、智能软机器人和航空航天中的应用。本文，青岛科技大学宗鲁 副教授团队在《Mater. Horiz》期刊发表名为“Ultra-stretchable graphene aerogels at ultralow temperatures”的论文，研究使用微气泡填充的GA前驱体通过简单的压缩退火工艺构建高度卷曲和交联的石墨烯网络，实现了超可拉伸和弹性石墨烯气凝胶，其伸长率从-95%到400%的记录。
这种泊松比接近零的导电气凝胶在196.5 °C至300 °C范围内表现出类似橡胶但温度不变的弹性，在50%至400%拉伸应变范围内具有特殊的应变不敏感性，并且在50%拉伸应变以下具有高灵敏度。因此，它可以在极端环境中用作高度可拉伸但应变不敏感的导体，在这些环境中，这些基于聚合物的可拉伸导电材料是不可加工的。此外，这项工作为构建无机超可拉伸材料提供了新的思路。
图文导读
图1、石墨烯气凝胶制备及表征
图2、CAGA的机械性能
图3、CAGA的变形机理
图4、不同CAGA的拉伸行为
图5.CAGA的机电响应
小结
综上所述，通过简单的两步法构建高度卷曲的石墨烯三维交联网络，制备了一种可逆伸长率为−95%至400%的超可拉伸弹性石墨烯气凝胶。这种全碳气凝胶可以作为极端环境下的稳定超可拉伸导体或灵敏柔性应变传感器，可以弥补聚合物基可伸缩导电材料的缺陷。这项工作表明，超可拉伸弹性网络与聚合物相似，也可以通过精确的微观结构控制和界面工程实现纯无机纳米材料。
文献：https://doi.org/10.1039/D3MH00014A
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