石墨烯气凝胶可直接3D打印了
美国能源部所属劳伦斯利福摩尔国家实验室的研究人员,日前用3D打印技术将石墨烯气凝胶微晶格直接打印出来。这种新型石墨烯气凝胶将为能量存储、传感器、纳米电子,以及催化和分选流程带来巨大好处。相关成果发表在4月22日出版的《自然·通信》杂志上。 3D打印的石墨烯气凝胶具有高比表面积、优良的电导率、质量轻、有机械刚性且抗超级压力等特性。此外,这种产品在大规模石墨烯材料传质过程(体系中由于物质浓度不均匀而发生的质量转移过程,如蒸馏、萃取等工业流程等。)中显示出较大数量级的提升。 气凝胶是一种多孔的超轻合成材料,其中凝胶的液体成分通常被气体取代,因此也被称为“液体烟”。此前,在尝试制造大规模石墨烯气凝胶的过程中,会产生一种较大的随机孔隙结构,这种结构在分选、流体电池和压力传感器等特殊应用中,具有调整材料的运输等机械属性的能力。 “石墨烯气凝胶作为以可控和可扩展方式为特殊应用提供量身定做的结构,还面临一定的挑战,而我们现在解决......阅读全文
石墨烯气凝胶可直接3D打印了
美国能源部所属劳伦斯利福摩尔国家实验室的研究人员,日前用3D打印技术将石墨烯气凝胶微晶格直接打印出来。这种新型石墨烯气凝胶将为能量存储、传感器、纳米电子,以及催化和分选流程带来巨大好处。相关成果发表在4月22日出版的《自然·通信》杂志上。 3D打印的石墨烯气凝胶具有高比表面积、优良的电导率、
孔洞石墨烯气凝胶有望用于低温能源器件
石墨烯气凝胶,经由石墨烯片层三维搭接、组装而来的石墨烯宏观体材料,具有三维连续多孔网络结构,表现出高比表面积、高孔隙率、优异导电性能及电化学行为,在能源存储、传感、吸附、复合材料等领域有重要应用前景。然而,目前常规石墨烯气凝胶的三维组装以石墨烯片层间的“面-面”局部搭接方式为主,进而
孔洞石墨烯气凝胶有望用于低温能源器件
石墨烯气凝胶,经由石墨烯片层三维搭接、组装而来的石墨烯宏观体材料,具有三维连续多孔网络结构,表现出高比表面积、高孔隙率、优异导电性能及电化学行为,在能源存储、传感、吸附、复合材料等领域有重要应用前景。然而,目前常规石墨烯气凝胶的三维组装以石墨烯片层间的“面-面”局部搭接方式为主,进而形成具有三维
石墨烯让碳纳米管气凝胶变坚韧
据物理学家组织网近日报道,美国宾夕法尼亚州匹兹堡卡内基·梅隆大学的研究人员在易碎的碳纳米管气凝胶上覆盖石墨烯涂层,使其犹如穿上超人斗篷一样,在强度压力下一改易塌瘪状态而转变得坚韧耐压,而当卸除负载后又可完全恢复原状。该研究结果刊登在《自然·纳米技术》杂志上。 研究人员说,他们演示的碳纳米管
石墨烯气凝胶复合防火织物的热防护性能
为进一步提高热防护服的综合性能,使其满足高防护性兼具低热蓄积的需求,利用改进的Hummers法制备了一种密度小、导热率低、隔热效果好的石墨烯气凝胶材料,并研发复合防火织物系统,在低辐射热环境下探讨不同厚度的石墨烯气凝胶的隔热效果。结果表明:加入石墨烯气凝胶的复合防火织物具有较好的热防护性能,可将人体
石墨烯凝胶造就“软体机器人”
不同于《星球大战》和《终结者》中的“金属机器人”,未来机器人将是柔软可变形的“软体”,与人类将越来越相像。这种灵活移动的软体机器人,能够爬行、扭动,并蠕动穿过坚硬、狭小的空间,应用极为广泛。目前科学家们研制出了一种新形式的可对近红 相关公司股票走势 东方海洋10.49+0.100.96
我国科学家成功研制石墨烯多孔气凝胶新材料
近日,中科院大连化物所研究员吴忠帅团队研发出一种三维高导电、亲锂性的MXene/石墨烯多孔气凝胶新材料,并成功应用于高锂载量、高容量、无枝晶金属锂负极,获得了高比能、长寿命锂金属电池。相关研究成果发表在《美国化学会—纳米》上。 金属锂具有超高质量理论比容量(3860 毫安时/ 每克)和最低的
城市环境所在石墨烯气凝胶结构调控方面取得进展
石墨烯是碳原子以sp2杂化方式构建的二维蜂窝状纳米片层,因其优异的理化性能和超大的理论比表面积,在光电、催化、传感器、环境修复等的领域都展现出良好的应用发展前景。石墨烯片层组装构建的三维网络结构气凝胶,不但良好保持了片层的优良特性,同时在环境修复应用中还便于回收和循环使用,是石墨烯应用的重要发展
科学家将石墨烯气凝胶应用于高体积比能量锂硫电池
近日,中国科学院大连化学物理研究所二维材料与能源器件创新特区研究组研究员吴忠帅团队发展了一种三维石墨烯/纳米碳管多孔气凝胶材料,并将其应用于锂硫电池的硫单质载体和中间层一体化正极,获得高体积能量密度和优异循环稳定性的锂硫电池。相关研究成果发表在《纳米能源》(Nano Energy)上。 锂硫电
什么是气凝胶
溶胶或溶液中的胶体粒子或高分子在一定条件下互相连接,形成空间网状结构,结构空隙中充满了作为分散介质的液体(在干凝胶中也可以是气体,干凝胶也称为气凝胶),这样一种特殊的分散体系称作凝胶。不太好理解的话,你可以把凝胶想象成海绵。吸饱了水的海绵就是“水凝胶”,干燥的海绵(可以视为吸饱了气体)就是“气凝胶”
普通打印机首次打印出石墨烯薄膜电路
据英国《每日邮报》网站11月29日(北京时间)报道,英国剑桥大学的科学家们利用“神奇材料”石墨烯“墨水”,首次使用普通的家用打印机打印出由石墨烯制成的柔性电路,最新研究突破有助于科学家们大规模廉价制造出可穿戴的电子设备。 打印出电子设备并非新技术,科学家们已经使用纳米粒子“墨水”打印出了很多电
哈尔滨工业大学利用3D打印技术制备出世界最轻材料
日前,哈尔滨工业大学土木学院教授李惠课题组成员张强强等人以及美国部分大学研究者利用3D打印技术制备出世界上最轻的材料——超轻石墨烯气凝胶。该材料具有复杂微观结构,密度低至每立方米0.5千克,大致相当于常规环境中大米密度(约每立方米800千克)的1/1600,不到空气密度(约每立方米1.2千克)的
气凝胶材料酝酿市场爆发
气凝胶,英文名称为“aerogel”,意为“飞行的凝胶”(组合词areo-gel)。凝胶怎么会飞?想象一下,如果把水母的水分“拿掉”却不改变其体积大小,将会如何?气凝胶即是如此,它自身的80%~99.8%以气态形式存在——这也正是它的神奇之处,气凝胶是人类能够人工制造出来的最轻的非晶固态材料,
哈工大研制出世界最轻的磁弹性体材料
日前,哈尔滨工业大学土木学院李惠教授课题组成功研制出了一种新型智能石墨烯气凝胶材料,该材料为已报道的目前世界上最轻的磁弹性体材料,可广泛应用于多个领域。 李惠教授课题组采用改进水热法,通过在大片氧化石墨烯的自组装过程中原位沉积超顺磁纳米四氧化三铁颗粒,率先研究并实现了石墨烯气凝胶在外部定向磁场
中国学者研究最轻材料:可制民航降落伞轻如T恤
世界上已知的最轻固体材料石墨烯气凝胶,由冻干碳和氧化石墨烯构成,可用于为民用航空的乘客制作降落伞。 据国外媒体报道,石墨烯气凝胶是一种神奇材料,重量极轻,可以放在一朵花上。它是世界上已知的最轻固体材料,由浙江大学高超教授率领的一支研究小组研制。高超教授表示使用石墨烯气凝胶制作的降落伞能够
科学家制备出新型超轻复合气凝胶吸波材料
安徽理工大学化学工程学院疏瑞文教授团队,合成了氮掺杂石墨烯/中空钴铁氧体复合气凝胶,可用于电磁辐射“污染”防护、电磁干扰屏蔽、军事隐身、隔热防火等领域。相关研究成果发表于《材料科学与技术》。超轻氮掺杂石墨烯/中空钴铁氧体复合气凝胶 课题组供图 随着5G通信技术的快速发展和电子设备的大量应用,电
美用石墨烯油墨打印出高导电柔性电极
据物理学家组织网近日报道,美国西北大学材料科学与工程学院研究人员使用含有微小石墨烯薄片油墨,以喷墨打印模式,打印出导电性能提高250倍、折叠时电导率仅有轻微下降的柔性电极,未来有可能生产低廉、大幅、可折叠且精美细致的电子设备。该研究成果发表在最新一期《物理化学快报》上。
固体所在重金属污染物吸附材料研究方面取得重要进展
近期,固体所环境与能源纳米材料中心在重金属污染物治理领域的研究取得重要进展,成功制备出了三维石墨烯/二氧化锰复合气凝胶材料,该材料对重金属有很好的去除性能。 目前治理重金属污染的方法有很多,其中吸附法因简单、高效、污染小等优点,被认为是最有前景的处理方法。传统的吸附剂材料都存在吸附量低、易团
二氧化硅气凝胶的溶胶凝胶过程分析
溶胶-凝胶工艺经常用于制备介孔材料,介孔材料由于具有特殊的性能已经应用于多各行业,例如建筑、绝缘材料、特殊玻璃或陶瓷等。它们的制备通常需要两步工艺:步聚合形成凝胶(添加引发剂),第二步干燥凝胶获得硬质材料。 在步中,配方(引发剂浓度、单体性质)和凝胶过程(温度条件)决定了最终的凝胶性质
固体所在多维石墨烯基复合材料及性能研究上取得新进展
近期,固体所纳米中心研究人员与安徽大学合作,在二维石墨烯基复合薄膜和三维石墨烯基复合物的制备及性能研究上取得了新进展:利用一种新兴的方法——喷墨印刷法成功制备了石墨烯和多金属氧酸盐的复合薄膜,并发现复合薄膜可用作生物传感器;利用水热的方法制备了三维结构的还原石墨烯/α-Fe2O3复合水凝胶,首次
自发收缩组装策略实现可编程集成微尺寸超级电容器
微型及便携电子设备近年来发展迅速,推动了对体积小、可快速充放电、具有超长循环寿命的微尺寸电容器的需求。目前,微型电容器面积容量提升很大,但由于电极材料负载量少,实际应用仍然受限。另外,常用的微型电容器的制备方法,如光刻法、激光直写/刻蚀、3D打印以及模板法等,也仍然有很多缺点。例如光刻及打印法一
中国科学家成功制备高弹气凝胶
经过10余年的探索,浙江大学高分子学系高超教授团队成功制备出具有微穹顶结构的高弹气凝胶,其耐热能力突破了2000摄氏度(2273K)大关,在反复挤压下依然保持轻盈高弹、性能稳定。“此项突破不仅为气凝胶产业注入了高效普适的新型制备范式,更打通了极端温度环境应用的全新路径。”高超告诉《中国科学报》。这一
气凝胶助力太赫兹技术应用
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/12/515062.shtm科技日报讯 (记者刘霞)瑞典林雪平大学科学家在最新一期《先进科学》杂志上发表研究,展示了一种由纤维素和导电聚合物制成的新型气凝胶。这种气凝胶可对通过其中的高频太赫兹光进行调节,为医学
气凝胶绝热毡的绝热原理
气凝胶绝热毡的绝热原理是什么气凝胶,也称为干凝胶,密度仅为空气密度的2.75倍,是世界上密度最小的固体。气凝胶依照其组成不同可以分为碳系,硅系,硫系,金属氧化物系,金属系等。可是现在开发和使用较多的是硅系气凝胶——二氧化硅气凝胶。气凝胶是一种新式轻质纳米多孔产品,它具有纳米结构(典型孔径小于50nm
苏州纳米所等在碳气凝胶研究领域取得新进展
气凝胶曾被誉为改变世界的新材料,在航空航天、国防等高技术领域及建筑、工业管道保温等民用领域都有极其广泛的应用前景。从结构上看,气凝胶是由零维的量子点、一维的纳米线或者二维的纳米片等低维纳米结构经三维组装而成的超轻多孔纳米材料。低维纳米结构的各种变量,如几何形状、尺寸、密度、表面形貌、化学属性等参
我国学者利用墨水直写打印技术实现复杂水凝胶精细打印
水凝胶具有高的水含量和丰富的理化性能,在生物医学领域具有重要应用价值。三维水凝胶支架具有可控的结构、尺寸和孔隙,能够为细胞的增殖分化提供合适的微环境,进而高效地实现组织的修复和再生。近年来,基于3D打印技术(也被称为增材制造)在结构成型方面的显著优势,使其在构筑复杂的三维水凝胶支架方面表现出巨大
陶瓷气凝胶或成航空航天新材料
陶瓷气凝胶因其超轻、耐火、耐腐蚀、耐高温等特性,非常适合解决航空航天领域的隔热问题,但其脆性、高温析晶、热震坍缩等问题严重制约了相关研究和应用。近日,哈尔滨工业大学、兰州大学、美国加州大学洛杉矶分校、加州大学伯克利分校等高校研究人员,共同研究合成了米层状结构的双曲线结构陶瓷气凝胶,通过结构设计实
复旦大学等实现高质量石墨烯在水相中高效率制备
复旦大学聚合物分子工程国家重点实验室卢红斌课题组与新加坡国立大学化学系罗健平课题组合作,通过在石墨烯表面引入极少量可电离含氧官能团,实现了高质量石墨烯在水相中的高效率制备,对加速石墨烯大规模产业化应用起到重要推动作用。相关成果日前在线发表于《自然—通讯》。 石墨烯是重要的战略新兴材料。然而,如
中国科学技术大学研制成功超弹性硬碳气凝胶
近日,中国科学技术大学教授俞书宏领导的课题组受自然界蜘蛛网的启发,通过模板法构筑纳米纤维网络结构,制备了一系列具有纳米纤维网络结构的硬碳气凝胶。该系列气凝胶具有超弹性、抗疲劳以及良好稳定性等优点。研究论文以Superelastic hard carbon nanofiber aerogels
某国科学家通过3D打印优化电化学反应器的电极
劳伦斯·利弗莫尔国家实验室(LLNL)的科学家和工程师通过3D打印优化电化学反应器的电极(FTEs),可以将二氧化碳和其他分子转化为有用的能源产品。研究团队首次用石墨烯气凝胶3D打印出碳电极,显著改善将液体或气体反应物通过电极输送到反应表面的效率。相关研究成果发表在《美国国家科学院院刊》上。