Silk fibroin reinforced graphene fibers with outstanding electrical conductivity and mechanical strength

丝素 石墨烯 复合材料 材料科学 极限抗拉强度 纺纱 电阻率和电导率 纤维 机械强度 制作 导电体 电导率 丝绸 纳米技术 化学 工程类 病理 物理化学 替代医学 电气工程 医学
作者
Zhenguo Wang,Yu Zhang,Pingping Tang,Zhiming Deng,Ping He,Mengjie Chen,Zhong‐Zhen Yu,Haobin Zhang
出处
期刊:Carbon [Elsevier BV]
卷期号:203: 886-894 被引量:33
标识
DOI:10.1016/j.carbon.2022.12.002
摘要

High-performance graphene fiber with intriguing functionality and mechanical strength is expected for wide potential applications. However, it still demands reliable means to realize the rapid wet-spinning of highly aligned fibers because of the insufficient gel strength of graphene oxide (GO) dope and the possible structural imperfections in the obtained fibers. Here, we demonstrate the fabrication of highly conductive and strong graphene fibers by regulating the rheology and spinnability of trace-carbonyl GO dispersion with silk fibroin (SF). The amphiphilic SF can form hydrogen bonds and π-π interactions with GO sheets to significantly enhance the gel strength of spinning dopes, enabling the conformation adjustment and sheet alignment under large drawing ratio and performance enhancement of the GO/SF fibers. After a chemical reduction, the highly orientated and stacked structure endows the fibers with an exceptional tensile strength of 938.6 MPa and a high electrical conductivity of 1501.7 S cm−1. Even more, the conductivity can be further increased to 2700.7 S cm−1, which is among the highest values for chemically reduced GO fibers. This work offers a promising method to produce strong, flexible, and robust graphene fibers for versatile applications in multifunctional fabrics, energy conversion, and health protection areas.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
景苒完成签到 ,获得积分10
1秒前
mini完成签到,获得积分10
3秒前
牵墨完成签到,获得积分10
4秒前
佘佳一完成签到,获得积分10
4秒前
淡然雁易完成签到 ,获得积分10
5秒前
lulala完成签到,获得积分10
5秒前
自信鹭洋完成签到,获得积分10
5秒前
高天雨完成签到 ,获得积分10
8秒前
8秒前
程超完成签到,获得积分10
8秒前
啦啦啦啦啦完成签到 ,获得积分10
10秒前
10秒前
SUN完成签到,获得积分10
10秒前
淡淡的独孤完成签到 ,获得积分10
11秒前
张章完成签到,获得积分10
12秒前
doomedQL完成签到,获得积分10
13秒前
14秒前
FashionBoy的应助被干净的纸飞机采纳,获得10
15秒前
LYB完成签到 ,获得积分10
16秒前
卢正萍完成签到 ,获得积分10
16秒前
RYYYYYYY233完成签到 ,获得积分10
17秒前
完美世界的应助被忐忑翎采纳,获得10
18秒前
Veyra完成签到,获得积分10
19秒前
幽默的煎饼完成签到,获得积分10
20秒前
嚭嚭发布了新的文献求助10
20秒前
jing完成签到,获得积分10
20秒前
青山完成签到,获得积分10
20秒前
孙快乐完成签到 ,获得积分10
21秒前
予秋发布了新的文献求助10
23秒前
LiLi完成签到,获得积分10
23秒前
愉快无心完成签到 ,获得积分10
24秒前
wangyumumu的应助被木小虫采纳,获得10
24秒前
lyb完成签到 ,获得积分10
27秒前
啦啦啦完成签到,获得积分10
27秒前
DZ完成签到,获得积分10
27秒前
iyt的应助被long0809采纳,获得10
27秒前
27秒前
Euph0ria完成签到 ,获得积分10
28秒前
嚭嚭完成签到,获得积分10
29秒前
30秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Aspects of Post-SPE Phonology 2000
Nanocomposite Removal of Pesticides from Wastewater 1000
Rosenblum, Global Change Biology 800
Final Report for the 2-D Test of Model 901 Rotor and Wing Airfoils (BSWT 592) 528
Berberine regulates the TLR4 signaling pathway to suppress hypoxia-induced proliferation and migration of pulmonary arterial smooth muscle cells 520
Organizational Behavior 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 计算机科学 工程类 纳米技术 物理 有机化学 化学工程 内科学 生物化学 复合材料 催化作用 心理学 细胞生物学 无机化学 电极 光电子学 人工智能
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7894110
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9403851
关于积分的说明 20859751
捐赠科研通 7497404
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3358959
关于科研通互助平台的介绍 2497369
邀请新用户注册赠送积分活动 2388089