中國粉體網(wǎng)4月2日訊  石墨烯獨特的二維平面原子結(jié)構(gòu)賦予其優(yōu)良的電學(xué)、力學(xué)、熱學(xué)等性能，為新型智能材料提供了廣闊的發(fā)展空間。最近，化學(xué)學(xué)院曲良體教授課題組在石墨烯纖維研究的基礎(chǔ)上，借助激光還原的微加工方法，首次成功制備出具有良好濕度響應(yīng)的智能石墨烯纖維。通過合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計，該纖維在外界濕度變化的情況下，表現(xiàn)出了可控的復(fù)雜運動如可逆彎曲、彎折、扭曲等智能響應(yīng)。該纖維不僅能夠繼續(xù)加工成濕度響應(yīng)的智能織物，而且經(jīng)過預(yù)先合理設(shè)計，該纖維在環(huán)境濕度變化的情況下能夠像機器蟲一樣爬行。該成果已經(jīng)發(fā)表在國際頂級化學(xué)期刊《Angewandte Chemie International Edition》上。


圖示：螺旋石墨烯纖維在濕度改變下帶動磁鐵旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生電能

    在上述研究的基礎(chǔ)上，該課題組博士研究生程虎虎同學(xué)進一步對石墨烯纖維進行了巧妙的旋轉(zhuǎn)預(yù)加工，使其表面具有了一定的緊密螺旋結(jié)構(gòu)，制造出一種在外界濕度變化情況下可以沿自身軸向高速旋轉(zhuǎn)的纖維，最高轉(zhuǎn)速可達5190轉(zhuǎn)每分鐘。他們將這種新型功能纖維不僅用于濕度響應(yīng)的開關(guān)，并且成功開發(fā)為一個小型的濕氣發(fā)電機，該發(fā)電機可以通過周圍環(huán)境濕度的變化來產(chǎn)生電能。當(dāng)該成果在線發(fā)表于國際重要材料期刊《Advance Materials》上，國際頂級材料刊物《Nature Materials》立即將北京理工大學(xué)的這項研究結(jié)果作為Research Highlights進行了報道。