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2021년 5월 7일 보고서

작성자: Bob Yirka, Phys.org

저장대학교(Zhejiang University), 시안자오퉁대학교(Xi'an Jiaotong University), 모나쉬대학교(Monash University) 연구진은 여러 가닥의 산화그래핀을 두꺼운 케이블에 묶는 방법을 개발했습니다. Science 저널에 발표된 논문에서 이 그룹은 프로세스와 가능한 용도를 설명합니다. Shinshu 대학과 Binghamton 대학의 Rodolfo Cruz-Silva와 Ana Laura Elías는 같은 호에 연구원들의 작업을 요약하고 이 기술이 제조 노력에 유용할 수 있다고 믿는 이유를 설명하는 Perspectives 기사를 게재했습니다.

최근 몇 년 동안 재료 과학자들은 더 빠르게 또는 더 적은 비용으로 생산할 수 있는 방법으로 전체 또는 부분 자체 조립을 사용하여 제품을 만들 수 있는 가능성을 모색해 왔습니다. 두 가지 물질이 제3의 물질로 스스로 조립되는 생물학적 시스템에서 과학자들은 이것을 물리학의 용어를 빌려 융합 과정으로 설명합니다. 따라서 단일 물질이 두 개 이상의 다른 물질로 자발적으로 분리되는 경우 이를 핵분열 과정이라고 합니다. 이 새로운 노력에서 연구원들은 두 가지 공정을 모두 활용하는 그래핀 산화물 기반 실을 생성하는 기술을 개발했습니다.

팀의 작업은 매우 기본적입니다. 그들은 여러 가닥의 산화 그래핀을 만든 다음 이를 용매 용액에 10분 동안 담갔습니다. 가닥을 용액에서 잡아당기면 서로 뭉쳐서 끈, 즉 한 가닥의 실을 형성합니다. 그들은 또한 실 가닥을 다른 용매 용액에 담그는 등 공정을 역전시키는 수단을 개발했습니다.

이 기술은 산화 그래핀 가닥이 용액에 놓였을 때 부풀어 오르기 때문에 효과가 있습니다. 이는 각 섬유의 외부 층을 구성하는 플레이크를 더 조밀하게 묶어 일종의 피부를 만듭니다. 가닥 다발이 용액에서 제거되면 표면 장력이 가닥을 원통형 모양으로 끌어당깁니다. 새로 생성된 코드가 건조되어 섬유가 결합됩니다. 그런 다음 코드를 두 번째 용액에 넣으면 가닥이 이완되어 결합이 끊어지고 원래 형태로 돌아갑니다. Cruz-Silva와 Laura Elías는 이 프로세스가 복잡한 아키텍처를 제조하는 데 유용할 수 있다고 제안합니다.

추가 정보: Dan Chang et al. 그래핀 산화물 기반 섬유의 가역적 융합 및 핵분열, Science(2021). DOI: 10.1126/science.abb6640

저널 정보:과학

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