【摘要】：日益流行的柔性電子器件要求在反復(fù)變形狀態(tài)下,材料仍能保持優(yōu)異的力學(xué)和電學(xué)性能.而石墨烯作為一種二維(two dimensional,2D)碳納米片,具有獨特的力學(xué)和電學(xué)性能,成為構(gòu)筑此類柔性電子器件的首選基元材料.然而,如何將石墨烯納米片組裝成高性能的石墨烯納米復(fù)合材料,仍然存在巨大挑戰(zhàn).天然鮑魚殼因其內(nèi)部有序規(guī)整的層狀結(jié)構(gòu)和豐富的界面相互作用,而具有綜合優(yōu)異的力學(xué)性能.這種獨特的界面結(jié)構(gòu)設(shè)計,為2D納米片仿生組裝提供了新的思想源泉.本文按照"有所發(fā)現(xiàn),有所發(fā)明,有所創(chuàng)造"的學(xué)術(shù)研究思路,總結(jié)了最近幾年國內(nèi)外課題組關(guān)于仿生石墨烯納米復(fù)合材料(bioinspired graphene-based nanocomposites,BGBNs)的研究進(jìn)展;分析了石墨烯層間不同的界面相互作用;詳細(xì)討論了基于協(xié)同效應(yīng),仿生構(gòu)筑強(qiáng)韌一體化石墨烯納米復(fù)合材料的策略;重點闡述了BGBNs的拉伸強(qiáng)度、韌性以及電導(dǎo)率等基本物理性能.最后,本文也簡單概括了BGBNs在柔性電子器件領(lǐng)域的應(yīng)用和潛在的挑戰(zhàn),并展望了BGBNs未來的發(fā)展方向.
[Abstract]:The increasingly popular flexible electronic devices require that the materials can maintain excellent mechanical and electrical properties in the state of repeated deformation. Graphene, as a two-dimensional (two dimensional,2D) carbon nanochip, has unique mechanical and electrical properties and has become the preferred basic material for the construction of this kind of flexible electronic devices. However, how to assemble graphene nanocomposites into high performance graphene nanocomposites remains a great challenge. Natural abalone shell has excellent mechanical properties because of its ordered layered structure and rich interfacial interaction. This unique interface structure provides a new source of thought for bionic assembly of 2D nanochips. In this paper, according to the academic research ideas of "some discoveries, inventions and innovations", the research progress of bionic graphene nanocomposites (bioinspired graphene-based nanocomposites,BGBNs) at home and abroad in recent years is summarized. The different interfacial interactions between graphene layers are analyzed, the strategy of bionic construction of graphene nanocomposites based on synergism is discussed in detail, and the tensile strength of BGBNs is discussed. Toughness and electrical conductivity and other basic physical properties. Finally, the application and potential challenges of BGBNs in the field of flexible electronic devices are briefly summarized, and the future development of BGBNs is prospected.
【作者單位】： 北京航空航天大學(xué)化學(xué)學(xué)院仿生智能界面科學(xué)與技術(shù)教育部重點實驗室北京航空航天大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程高精尖中心;
【基金】：國家自然科學(xué)基金(51522301,21273017,51103004) 新世紀(jì)優(yōu)秀人才計劃(NCET-12-0034) 霍英東教育基金(141045) 高等學(xué)校學(xué)科創(chuàng)新引智計劃(B14009) 中國航空科學(xué)基金(20145251035,2015ZF21009) 北京化工大學(xué)有機(jī)-無機(jī)復(fù)合材料國家重點實驗室開放課題(oic-201701007) 中央高�；究蒲袠I(yè)務(wù)費(YWF-16-BJ-J-09) 北京航空航天大學(xué)博士研究生卓越學(xué)術(shù)基金資助
【分類號】：TB332;TM53;TM912

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