ACS Nano：激光诱导层状石墨烯复合材料

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2020-05-23

激光诱导石墨烯(LIG)是一种通过激光碳基前驱体产生的多孔石墨烯泡沫。合成LIG可扩展材料可用的应用范围。随着LIG复合材料接近商业化，扩大LIG复合材料的技术将是必不可少的。这其中，由于精确控制的图案化可以与复合材料的连续形成相结合，卷对卷加工具有特别有意义。

有鉴于此，美国莱斯大学James M. Tour报道了一种简单的层压复合方法，该方法与滚转加工兼容，并产生具有各种热塑性薄膜的功能性、图案化和多层LIG复合材料。

文章要点

1）研究人员通过使用商用激光切割机照射PI而形成LIG，随后通过改装的Amazon商用热叠膜机转移到热塑性塑料上。通过在PI上直接激光写入LIG图案，然后将PI支撑的LIG膜与各种不同聚合物进行层叠，可以容易地形成图案化的复合材料。剩余的未转化PI层可以通过剥离去除，这使得LIG可以嵌入在热塑性基体中。

2）各种复合材料的横截面扫描电镜图像显示，转移程度随聚合物的不同而不同。其中，LIG都嵌入在复合材料的顶部50-100 µm内。一些聚合物表现出LIGF地毯形态的选择性转移，导致纤维表面微结构，而其他聚合物基体，如LIG/聚丙烯(PP)复合材料所示，也导致LIG基泡沫层的转移，产生类似于多孔泡沫的表面微结构。此外，还展示了通过将LIG折叠在聚酰亚胺上，在聚合物膜上叠层之前，将LIG同时转移到聚合物膜的两侧。

3）研究人员展示了LIG复合材料在直接嵌入电极、TENG、保健品的生物医学有趣表面和分层电阻性穿刺探测器阵列等中的应用。

John Tianci Li, et al, Laminated Laser-Induced Graphene Composites, ACS Nano, 2020

DOI：10.1021/acsnano.0c02835

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.0c02835