中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：石墨烯獨(dú)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(guò)合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，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(yùn)動(dòng)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(guò)預(yù)先合理設(shè)計(jì)，該纖維在環(huán)境濕度變化的情況下能夠像機(jī)器蟲(chóng)一樣爬行。該成果已經(jīng)發(fā)表在國(guó)際頂級(jí)化學(xué)期刊《Angewandte Chemie International Edition》上。
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(jìn)一步對(duì)石墨烯纖維進(jìn)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(dá)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(kāi)關(guān)，并且成功開(kāi)發(fā)為一個(gè)小型的濕氣發(fā)電機(jī)，該發(fā)電機(jī)可以通過(guò)周?chē)h(huán)境濕度的變化來(lái)產(chǎn)生電能。當(dāng)該成果在線發(fā)表于國(guó)際重要材料期刊《Advance Materials》上，國(guó)際頂級(jí)材料刊物《Nature Materials》立即將北京理工大學(xué)的這項(xiàng)研究結(jié)果作為Research Highlights進(jìn)行了報(bào)道。
圖示：螺旋石墨烯纖維在濕度改變下帶動(dòng)磁鐵旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生電能
