气凝胶

浙江大学高分子系高超教授、许震研究员、刘英军副研究员团队揭示了二维氧化石墨烯片层的溶致塑性，提出了“溶致塑化发泡”的方法实现了石墨烯气凝胶的大规模连续化与高精度微型化制备，可比拟聚合物泡沫的“热塑发泡”制备方法。同时，“溶塑发泡”的石墨烯气凝胶具有与聚合物泡沫同样优异的机械稳定性。团队与浙江大学体育系彭玉鑫研究员合作，开发了超灵敏的石墨烯气凝胶微阵列触觉传感器，通过人工智能算法，石墨烯气凝胶手指传感器展现了超出人手的触觉灵敏度。

由于操作简单，可控性强，节能环保等优点，定向冷冻通常是制备各向异性多孔材料的优选方法。本文，通过单向冷冻和冷冻干燥制备一系列各向异性的聚酰亚胺/石墨烯复合气凝胶，表现出优异的EMI SE。

该方法的突出优点是可以在绝大部分的固体表面上任意地连续制备氧化石墨烯泡沫材料，不再受空间和尺寸的限制。更重要的是，阻燃改性的氧化石墨烯泡沫快速热还原后（火焰）形成了具有分级闭孔结构的石墨烯气凝胶。该独特的三维结构赋予了石墨烯气凝胶突出的高温隔热性能（16毫米厚的样品，400℃时表面温度降低70%）和阻燃性能，以及超弹性（50%应变下，循环压缩1000次)、低密度（10~28 mg cm-3）、大比表面积（206.8 m2 g-1）和高导电性（约100 S m-1）。

该杂化石墨烯气凝胶（GA/NRL）不仅具有超低密度（4.6 mg cm-3）、良好的韧性，同时具有仿玫瑰花表面的石墨烯璧，使其具有类似的性质，如其疏水接触角可达131.8°，且能粘附水滴。并且天然胶乳颗粒的加入使得石墨烯璧更加粗糙，大大提高了石墨烯气凝胶的光热转化能力。

本文介绍的方法可以直接将石墨烯作为打印墨水用于三维打印。以钙离子作为胶凝剂，分散于水中的氧化石墨烯溶胶可以转化成为凝胶状，在室温下便可打印。GAMs由于可控的贯通孔径结构和高导电性能，不仅有望应用于超级电容器，在组织工程中也有潜在的应用价值。

众所周知，石墨烯气凝胶是世界上最轻的固态材料，这种材料具有高弹性、吸附性强的特点，也是世界新材料研究的一个重点领域。据悉，每1克石墨烯气凝胶能吸收900克的汽油，是处理海洋污染的吸油神器，吸完滤出来石墨烯气凝胶材料还可以接着用，具有循环重复利用的优点。