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浙大教授高导电石墨烯纤维研究取得突破性进展

更新时间  2022-12-05 22:01 阅读
本文摘要:石墨烯纤维是由石墨烯有序冲刷排序而出新型碳质纤维,具备出色的电/热传输特性。环绕石墨烯纤维的高性能简化和多功能简化等关键问题,浙江大学高分子科学与工程学系高超教授课题组获得了系列突破性的研究成果,先后构建了高强度高模量石墨烯纤维、导电亲率媲美金属的高导电石墨烯纤维。研究成果公开发表在国际知名期刊ACSNano(《美国化学会纳米》)上。 通过理解,导电材料导电性能的无限大是超导,即导体电阻为零。

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石墨烯纤维是由石墨烯有序冲刷排序而出新型碳质纤维,具备出色的电/热传输特性。环绕石墨烯纤维的高性能简化和多功能简化等关键问题,浙江大学高分子科学与工程学系高超教授课题组获得了系列突破性的研究成果,先后构建了高强度高模量石墨烯纤维、导电亲率媲美金属的高导电石墨烯纤维。研究成果公开发表在国际知名期刊ACSNano(《美国化学会纳米》)上。

通过理解,导电材料导电性能的无限大是超导,即导体电阻为零。能否研制出具备超导特性的石墨烯纤维,构建电流的可用传输,是高超教授课题组仍然在希望谋求攻下的研究方向。

高超课题组在前期工作的基础上,通过气相插层反应,制取了金属钙插层的石墨烯纤维,测试了其导电性与温度的关系。找到当温度减少至11K时,钙挂层石墨烯纤维电阻急剧下降,展现出出有超导体的性质,当温度超过4K时,电阻为零。

另外通过磁学性能密切相关,也证实了钙挂层石墨烯纤维超导电性的本征属性。磁钙插层石墨烯纤维是第一个宏观碳质超导纤维,其超导转变温度为11K,与商用NbTi超强导线非常。随着制取工艺的提高,其超导改变区间不会更进一步变宽,超导转变温度还不会更进一步提高。

这种新型轻质超导纤维在低温物理、医疗磁共振光学、超导量子干预、未来电力传输、航空航天等领域具备辽阔的应用于前景。论文第一作者为博士生刘英军,这一研究成果由高超教授课题组与中国科学院物理研究所薛面起研究员、陈根富研究员合作已完成,不受国家自然科学基金资助。


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