聚合物nanocarpets通电Smart Fabrics

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托木斯克理工大学的研究人员和他们的国际同事发现了一种在不破坏它的条件下改变电流和热石墨烯的超薄导体的方法。由于这一新方法,研究人员能够合成具有良好共价键的结构良好的聚合物的石墨烯样品,他们称之为“聚合物地毯”。整个结构是高度稳定的,它是不太容易降解的时间,使研究有前途的有机柔性电子产品的发展。此外,如果一层二硫化钼添加在“nanocarpet ‘,导致结构产生电流的光照下。研究结果发表在《材料化学》杂志上。

聚合物nanocarpets通电Smart Fabrics

获得“石墨烯聚合物”混合结构的方案。

石墨烯同时是最耐用、最轻和导电的碳化合物。它可以用于制造太阳能电池、智能手机屏幕、薄而灵活的电子设备,甚至可以用于水过滤器,因为石墨烯膜通过水分子并阻止所有其他化合物。石墨烯应被集成到复杂结构中以成功使用。然而,这是一个挑战。科学家认为,石墨烯本身稳定,与其他化合物反应不好。为了与其它元素反应,即对其进行修饰,石墨烯被破坏。这影响了所获得的材料的性能。

Raul Rodrigez教授从研究学院化学与应用生物医学科学说:“当破坏石墨烯,你应该非常小心。如果过多,石墨烯的独特性质就消失了。因此,我们决定走一条不同的道路。

在石墨烯,有必然的奈米缺陷,例如,在面临的结。氢原子常常附着在这些缺陷上。正是这种氢能与其他元素相互作用。

为了修改石墨烯,作者使用薄的金属衬底上放置石墨烯层。然后,石墨烯被溴聚苯乙烯分子的溶液覆盖。分子与氢和连接到现有的缺陷,导致polyhexylthiophene(P3HT)。在光催化过程中进一步暴露于光中,聚合物开始“生长”。

在输出中,我们获得了与我们所称的“聚合物地毯”相似的样品。上述聚合物地毯’我们把二硫化钼 

由于材料的独特组合,我们获得了像太阳能电池那样的“三明治”结构。也就是说,它产生电流暴露于光。

在我们的实验中,一个很强的共价键的聚合物与石墨烯的分子之间,材料的稳定性是至关重要的,”Rodrigez说。 

根据研究者,石墨烯改性的方法一方面能够获得非常强的化合物,另一方面,它是相当简单和便宜的,使用负担得起的化合物。该方法是通用的,因为它有可能用非常不同的聚合物来反应石墨烯。

所获得的化合物的强度是另外获得的,因为我们不破坏石墨烯本身并使用现有缺陷,以及聚合物分子之间的强共价键。这使得我们可以认为这项研究对于发展薄而柔软的电子产品是有希望的,当太阳能电池可以附着在衣服上,当变形时,它们不会破裂,”教授解释道。

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