中美科学家组成的国际团队开发出一种超强韧、高导电的石墨烯复合薄膜，可在室温条件下以较低成本制备，有望替代目前广泛使用的碳纤维材料。 
发表在最新一期《美国国家科学院学报》上的研究显示，北航空航空航天大学程群峰教授研究组和美国得克萨斯大学达拉斯分校Ray & middot受天然珍珠母的机械结构的启发，鲍曼的团队制备了一种有序的层状石墨烯结构，其微结构与珍珠母相似。
程群峰告诉新华社记者，以前将石墨烯单片机械堆叠成更厚的宏观材料既费时又费力。比如，制备人发厚度的石墨烯薄膜，需要堆叠15万层石墨烯片，片与片之间界面较弱，机械性能较差。
珍珠母具有高强度和高韧性，这主要是由于其规则的层状结构和丰富的离子键、共价键、氢键等界面效应。研究人员使用化学制备代替机械堆积来制备这种材料。他们借鉴了珍珠母的分层连接模式，在氧化石墨烯层间引入共价键、共轭键等交联分子，牢固& ldquo缝纫& rdquo共同制造出一种高导电性、强集成的石墨烯薄膜。
程群峰说，这种薄膜材料的拉伸断裂强度是普通石墨烯薄膜的4.5倍，韧性是后者的7.9倍。
据研究人员介绍，传统碳纤维材料的制备条件需要超过2500摄氏度，但新材料可以在低于45摄氏度的室温下制备。强度与碳纤维复合材料相当，成本更低，易于实现商业规模制备。
程群峰表示，这种廉价、低温高性能多功能石墨烯纳米复合材料在航空航天、汽车、柔性电子器件等领域具有广泛的应用前景。
论文作者鲍曼(Bauman)表示，这种薄膜有望最终取代用于飞机、汽车和其他设备的碳纤维复合材料。
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