Контролируемое смятие графена формирует искусственную мышцу

Ученые из университета Дюка решетки углерода толщиной в атом слоями сложили с полимерами для создания уникальных материалов с широким спектром применения, включая искусственные мышцы.

Углеродная решетка, известная как графен, сделана из чистого углерода и под микроскопом выглядит как проволочная сетка. Благодаря уникальным оптическим, электрическим и механическим свойствам графен используется в электронике, хранении энергии, композитных материалах и биомедицине.

Однако графеном чрезвычайно сложно манипулировать, поскольку решетка легко мнется. К сожалению, ученые не смогли контролировать процесс смятия и развертывания широких листов графена, чтобы использовать его свойства.

Инженер Цуанхе Жао сравнил проблему управления графеном с разницей между разворачиванием бумаги и влажной ткани.

«Если вы смяли обычную бумагу, то легко развернете ее», пояснил Жао. „Но графен больше похож на влажную и тонкую бумагу. Она слишком тонкая и липкая, чтобы можно было развернуть ее после смятия. Мы разработали метод решения данной проблемы, чтобы управлять смятием и разворачиванием графеновых пленок большой площади“.

Инженеры из университета Дюка прикрепили графен к резиновой пленке, которая была сильно растянута. Как только натяжение ослабили, одни части графена отделились от пленки, в то время как другие продолжили держаться. Отделившиеся части графена смялись, но когда резиновую пленку вновь растянули, графен вновь разгладился.

„Так модно управлять смятием и разворачиванием графена с помощью обычной резиновой пленки, даже вручную“, заключил Жао.

Результаты опубликованы в издании Nature Materials.

24.01.2013