慧聪化工网讯:钢筋混凝土结构是土木工程中一种安全可靠的结构。莱斯大学的“钢筋石墨烯”由几个多环纹层的碳纳米管打造而成。在此前的工作中,这个研究团队已经创建了三维石墨烯泡沫,并且已经使用纳米管来强化常规的准二维石墨烯。
这项研究的首席研究员JamesTour表示:“我们研发了石墨烯泡沫,但是对于我们所设想的那种应用来说,它还不够坚固,所以使用碳纳米管来强化它是很自然的事情。”
研究团队将纳米管与粉末状镍催化剂和糖混合以获取碳。然后将该物质的干燥颗粒在螺丝钉形状的钢模中压制,通过化学气相沉积法将糖中的碳转化为石墨烯。除去残留的少量镍,最终的结果是纯碳螺丝钉形状的石墨烯泡沫。
当将其放在在电子显微镜下观察时,研究人员可以看到纳米管的外层已经开始“解压”并与石墨烯结合,这允许材料能够支撑超过其自身重量3000倍的负载,而不会受到永久损坏。即使重量超过其自身8500倍,也只有25%的结构会永久地变形。相比之下,没有纳米管结构支撑的石墨烯泡沫仅能支撑其自身重量约150倍的负载。
这项研究发表在《美国化学会-应用材料与界面》(ACSAppliedMaterials&Interfaces)期刊上。