Fusion et fission réversibles des fibres GO. Crédit: Science (2021). DOI :10.1126/science.abb6640
Une équipe de chercheurs de l'Université du Zhejiang, L'Université Xi'an Jiaotong et l'Université Monash ont développé un moyen de lier plusieurs brins d'oxyde de graphène dans un câble épais. Dans leur article publié dans la revue Science , le groupe décrit leur processus et les utilisations possibles de celui-ci. Rodolfo Cruz-Silva et Ana Laura Elías de l'Université de Shinshu et de l'Université de Binghamton ont publié un article Perspectives dans le même numéro décrivant le travail des chercheurs et expliquant pourquoi ils pensent que la technique pourrait s'avérer utile dans les efforts de fabrication.
Dans les années récentes, les scientifiques des matériaux ont exploré la possibilité de fabriquer des produits en utilisant l'auto-assemblage total ou partiel afin de les produire plus rapidement ou à moindre coût. Dans les systèmes biologiques où deux matériaux s'auto-assemblent en un troisième matériau, les scientifiques décrivent cela comme un processus de fusion, Emprunter une terminologie à la physique. Ainsi, lorsqu'un seul matériau se sépare spontanément en deux ou plusieurs autres matériaux, ils l'appellent un processus de fission. Dans ce nouvel effort, les chercheurs ont développé une technique de création de fil à base d'oxyde de graphène qui exploite les deux processus.
Le travail de l'équipe est très basique. Ils ont créé plusieurs brins d'oxyde de graphène, puis les ont trempés dans une solution de solvant pendant 10 minutes. Lorsque les brins ont été retirés de la solution, ils se sont réunis pour former une corde, ou simple brin de fil. Ils ont également développé un moyen d'inverser le processus :tremper le brin de fil dans une solution de solvant différente.
La technique fonctionne parce que les brins d'oxyde de graphène gonflent lorsqu'ils sont placés dans la solution. Cela oblige les flocons qui composent la couche externe de chacune des fibres à s'agglomérer plus densément, ce qui donne une sorte de peau. Au fur et à mesure que le faisceau de brins est retiré de la solution, la tension superficielle tire les brins ensemble dans une forme cylindrique. Le cordon nouvellement créé sèche, permettant aux fibres de se lier. Puis, mettre le cordon dans la seconde solution détend les brins, briser les liens et les libérer de nouveau à leur forme originale. Cruz-Silva et Laura Elías suggèrent que le processus pourrait s'avérer utile dans la fabrication d'architectures complexes.
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