一种新微流体辅助技术，用于开发高性能的宏观石墨烯纤维

伦斯勒理工学院（Rensselaer Polytechnic Institute）的一组研究人员开发了一种新微流体辅助技术，用于开发高性能的宏观石墨烯纤维。石墨烯纤维是新近发现的碳纤维家族成员，在储能、电子与光学、电磁、导热与热管理、结构应用等多个技术领域具有潜在的应用前景。研究发现发表在《自然·纳米技术》上，从历史上看，同时优化石墨烯纤维的热/电性能和力学性能是非常困难的。然而Rensselaer团队已经展示了他们同时做到这两点的能力。宏观石墨烯纤维可由分散在水溶液中的二维石墨烯氧化物片经流体力学组装而成，形成溶解性液晶。

强大的形状和尺寸限制可以很好地控制石墨烯薄片的排列和方向，这对于实现石墨烯纤维的高热电和机械性能至关重要。这种支持微流体的组装方法还提供了通过控制流动模式来定制石墨烯纤维微观结构的灵活性。

Rensselaer机械、航天和核工程学院(MANE)教授、这篇文章的第一作者连杰(Jie Lian)说：对不同流动模式的控制为宏观石墨烯结构裁剪提供了独特的机会和灵活性，从完美对齐的石墨烯纤维和管道，到垂直对齐的石墨烯薄片排列3d开放式结构。微流体设计诱导的石墨烯结构片对中顺序和取向顺序，使宏观石墨烯纤维的热机电性能得到微观结构控制和优化。

这篇最新论文是基于连杰团队2015年发表在《科学》上的研究成果。这项由美国国家科学基金会赞助的研究是与MANE的其他研究人员合作进行，包括副教授Lucy Zhang和系主任Suvranu De教授。这项研究为优化纤维装配和微观结构以开发高性能石墨烯纤维的新科学铺平了道路，这种方法可以扩展到其他材料，为不同的功能应用制造层次结构。