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由于具有獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和優(yōu)異的性能,以碳納米管(CNTs)和石墨烯為代表的新型碳納米材料在高分子納米復(fù)合材料領(lǐng)域引起了廣泛的研究興趣。近日,中科院新疆理化所研究員馬鵬程領(lǐng)銜的復(fù)合材料研究團(tuán)隊(duì)用新方法制備出三維高分子納米復(fù)合材料,并將其用于制造柔性傳感器件。 研究人員以廉價(jià)的商業(yè)化高分子泡沫材料為模板,通過控制實(shí)驗(yàn)條件使催化劑的原位生成、高分子模板的部分熱裂解去除以及納米材料的生長等過程同步進(jìn)行,實(shí)現(xiàn)了CNT泡沫體的高效、可控生長。馬鵬程說:“我們得到的納米泡沫材料具有優(yōu)異的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、疏水和吸附性能,可吸附自身30~80倍重量的有機(jī)溶劑和未聚合的液態(tài)高分子樹脂。”此外,該方法可制備出任意形狀的CNT泡沫,這為相應(yīng)高分子納米復(fù)合材料的制備提供了極大便利。 與此同時(shí),科研人員充分利用CNT泡沫體的孔狀結(jié)構(gòu)和吸附性能,以聚二甲基硅氧烷為基體,同時(shí)結(jié)合樹脂自浸潤法制備了三維高分子納米復(fù)合材料,并以此為基礎(chǔ)研發(fā)出基于三維高分子納米復(fù)合體系的柔性應(yīng)變傳感器件。 該柔性應(yīng)變傳感器可以多種方式結(jié)合到實(shí)際應(yīng)用中,如制成電子皮膚顯示材料應(yīng)力分布狀況、接入電路指示材料所處的應(yīng)變狀態(tài)等,在可穿戴設(shè)備、柔性電子顯示、能源存儲(chǔ)等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。 |