Ученые научили графен разделяться и собираться

Группа исследователей из Китая представила способ автоматического связывания и разделения нескольких нитей оксида графена. В своей работе, опубликованной в журнале Science, группа описывает этот процесс и возможные области его применения.

Ученые отметили, что в последние годы материаловеды изучают возможность создания продуктов с использованием полной или частичной самосборки как быстрого и безотходного метода производства. В биологических системах, где два материала самособираются в третий материал, ученые описывают это как процесс синтеза, заимствуя терминологию из физики.

В случае, когда один материал делится на два или больше материалов, они называют это процессом деления. В новом исследовании ученые разработали методику создания нитей на основе оксида графена, которая использует оба процесса.

Они создали несколько нитей оксида графена, а затем погрузили их в раствор на 10 минут. Когда нити были извлечены из раствора, они соединились, образовав единую нить. Они также разработали средство для обратного процесса — для этого нужно погрузить нить в другой растворитель.

Этот метод работает потому, что нити оксида графена разбухают, когда их помещают в раствор. Это заставляет элементы, составляющие внешний слой каждого из волокон, плотнее прилегать друг к другу, в результате чего образуется материал с новой плотностью. Когда пучок нитей извлекается из раствора, поверхностное натяжение стягивает нити вместе в цилиндрическую форму. Созданный шнур высыхает, позволяя волокнам соединиться. Затем, если поместить шнур во второй раствор, нити расслабляются, разрывая связи и возвращая их в исходную форму. Ученые считают, что этот процесс может оказаться полезным при производстве сложных конструкций.