近日,，浙江大學(xué)高分子系高超團(tuán)隊(duì)研發(fā)出一種高導(dǎo)熱超柔性石墨烯組裝膜,，導(dǎo)熱率最高達(dá)到2053W/mK(瓦特/米開)，接近理想單層石墨烯導(dǎo)熱率的40%,，創(chuàng)造宏觀材料導(dǎo)熱率的新紀(jì)錄;同時(shí)該材料由微褶皺化大片石墨烯組裝而成，具有超柔性,，可被反復(fù)折疊6000次,，承受彎曲十萬次。

這一最新成果解決了宏觀材料高導(dǎo)熱和高柔性不能兼顧的世界性難題,，有望在高效熱管理,、新一代柔性電子器件及航空航天等領(lǐng)域獲得重要應(yīng)用。文章發(fā)表在《先進(jìn)材料》上,。

電子電器工作時(shí)會發(fā)熱,，需要高效熱管理來保證其正常運(yùn)行。新一代器件還要求可彎折性,。但現(xiàn)有宏觀材料的高導(dǎo)熱和高柔性往往難以兼得,。而石墨烯的出現(xiàn)為解決這一矛盾提供了理論上的可能。

據(jù)悉,，高超團(tuán)隊(duì)創(chuàng)造性地提出了"大片微褶皺"思路:大片石墨烯缺陷少,，可實(shí)現(xiàn)高導(dǎo)熱率;微褶皺使材料在拉伸彎折時(shí)有足夠的應(yīng)變空間，可確保高柔性,。

高超告訴《中國科學(xué)報(bào)》記者,，這一新思路實(shí)現(xiàn)起來倒很簡便。三步即可完成:大片氧化石墨烯水分散液通過刮涂成膜;高溫?zé)崽幚?，膜中的含氧官能團(tuán)在高溫下分解,，釋放出氣體，同時(shí)隨著溫度的升高,，石墨烯缺陷結(jié)構(gòu)逐步修復(fù),，氣體被阻隔在石墨烯膜內(nèi)部，因膨脹形成微氣囊;機(jī)械輥壓成膜,，在外加壓力下微氣囊的氣體被排出,，形成微褶皺。

研究者還使用了無碎片的超大片氧化石墨烯作為原料,以降低邊緣聲子逸散,。同時(shí),，采用高溫?zé)崽幚恚コ┍砻娴墓倌軋F(tuán)并修復(fù)石墨烯內(nèi)部孔洞,，得到少缺陷的石墨烯結(jié)構(gòu)。這些結(jié)構(gòu)變化通過拉曼,、XRD及透射電鏡檢測進(jìn)行了確證,。所得石墨烯膜的熱導(dǎo)率平均值為1900 W/mK，最高值達(dá)到2053 W/mK。