石墨烯和蚕丝是两种力学性能互补的材料。石墨烯具有超高的模量,而蚕丝则有着超强的韧性。但是,由于石墨烯的疏水性和化学惰性,至今还未有有效的方法能够将石墨烯与蚕丝结合制备出兼具石墨烯和蚕丝优点的复合材料。
上海科技大学的凌盛杰助理教授与美国麻省理工学院、塔夫茨大学、清华大学等单位合作,成功地开发了具有良好分散并且能够稳定存在的石墨烯/丝蛋白分散体系,并且成功地将此应用于制备多形态的材料,如薄膜、纤维及涂层。制备的石墨烯/丝蛋白复合体不仅保留了石墨烯的导电性,而且使得材料具有从高可拉伸(断裂伸长率达611±85%)到高强度(断裂强度:339 MPa;模量:7.4 GPa)的可调谐的力学性能。此外,该复合材料的电阻对材料形变、湿度和化学环境的改变都具有灵敏的响应能力,因此有望应用于可穿戴传感器、智能服装、人机交互等领域。
▲ 图为研究者通过不同方法制备的3种不同形式的材料
http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.201705291/full
来源:高分子科学前沿