Schémas de la structure « intercalée » des fibres GO et des fibres de graphène :(1) fibre GO avec des chargements LGGO et SMGO optimisés; (2) fibre de graphène optimisée avec une structure très ordonnée et compacte avec 30% en poids de SMGO remplissant les microvides ; (3) fibre de graphène provenant de LGGO purs présentant une structure très ordonnée mais moins dense ; et (4) fibre de graphène provenant de SMGO purs montrant un alignement de feuille aléatoire. Crédit: Science 4 septembre 2015 :Vol. 349 non. 6252 pages 1083-1087 DOI :10.1126/science.aaa6502
(Phys.org) - Une équipe de chercheurs travaillant au Rensselaer Polytechnic Institute a trouvé un moyen de créer une fibre de graphène qui est plus solide et conserve mieux les propriétés conductrices que les efforts précédents. Dans leur article publié dans la revue Science , l'équipe décrit leur technique et suggère des utilisations possibles pour le matériau résultant.
Le graphène a une excellente conductivité et résistance mécanique, lorsqu'il est sous sa forme 2D - lui permettre de conserver les deux attributs lorsqu'il est utilisé pour créer des produits 3D, a cependant été problématique. Dans ce nouvel effort, les chercheurs rapportent une nouvelle technique qu'ils ont développée pour créer de la fibre de grahène qui offre une conductivité thermique et électrique plus élevée et une meilleure résistance que les autres méthodes.
Des recherches antérieures ont montré qu'il est possible de fabriquer des fibres de graphène en créant des feuilles d'oxyde de graphène (GO) dans une solution liquide à l'aide d'une méthode de filage humide - les fibres de graphène sont créées en utilisant une réduction de la technique des fibres GO. Malheureusement, le matériau qui est créé n'a pas assez d'attributs positifs du graphène 2D pour le rendre utile. Dans ce nouvel effort, les chercheurs adoptent la même approche, mais allez un peu plus loin - ils tissent des feuilles de la même taille que d'autres ont produit, puis tisser d'autres plus petits, puis ils tissent les deux couches ensemble - cela permet de combler les "vides" (défauts qui se produisent pendant le processus) dans les matériaux plus gros, ce qui se traduit par la création d'un produit final ayant de meilleures propriétés électriques (35,8 %), de meilleures propriétés thermiques (31,6%) et une résistance à la traction plus élevée (de 940 mégapascals en moyenne à 1080 MPa.)
Les chercheurs pensent que leur processus ouvre la voie à la création de matériaux utiles dans le monde réel à base de graphène, tels que ceux qui pourraient être utilisés pour gérer la chaleur dans l'électronique dans les applications à haute puissance. ou en permettant la création de matériaux composites avec des attributs supérieurs, stockage d'énergie et nouveaux ou meilleurs capteurs et/ou membranes. Ils prévoient également de poursuivre leur travail avec le processus, dans l'espoir de mieux comprendre la structure de la fibre qu'ils créent et, espérons-le, de l'affiner encore plus pour permettre la création d'un matériau qui conserve encore plus des attributs positifs du graphène 2D.
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