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
粗暴的傲松完成签到 ,获得积分10
3秒前
哈哈完成签到,获得积分10
4秒前
烂漫的煎饼完成签到 ,获得积分10
6秒前
ahslyycky完成签到,获得积分10
8秒前
想人陪的万言完成签到,获得积分10
10秒前
Louisa完成签到,获得积分10
10秒前
清脆的绝悟完成签到,获得积分10
11秒前
枯藤老柳树完成签到,获得积分10
11秒前
今后应助liaomr采纳,获得10
11秒前
ng完成签到 ,获得积分10
11秒前
东方元语应助姜菲菲采纳,获得20
13秒前
ye1986完成签到 ,获得积分10
14秒前
勤劳善良的胖蜜蜂完成签到,获得积分10
15秒前
20250702完成签到 ,获得积分10
15秒前
悦耳含灵完成签到,获得积分10
17秒前
Ryan完成签到,获得积分0
17秒前
扣子完成签到 ,获得积分10
18秒前
标致的泥猴桃完成签到,获得积分10
18秒前
20秒前
小羊咩完成签到,获得积分10
21秒前
沉静问芙完成签到 ,获得积分10
22秒前
JLB完成签到 ,获得积分10
22秒前
分手吧亚索完成签到,获得积分10
23秒前
huzi完成签到,获得积分10
23秒前
可耐的天菱完成签到,获得积分10
24秒前
果宝妞妞完成签到,获得积分10
24秒前
JasonChan完成签到 ,获得积分10
24秒前
qqaeao发布了新的文献求助20
25秒前
霸气鞯完成签到 ,获得积分10
25秒前
悦耳冰蓝完成签到,获得积分10
27秒前
,,完成签到,获得积分10
29秒前
姜菲菲完成签到,获得积分10
29秒前
wjw完成签到,获得积分10
33秒前
孙一完成签到,获得积分10
35秒前
刘123完成签到 ,获得积分10
36秒前
煎饼果子完成签到 ,获得积分10
37秒前
今年我必胖20斤完成签到,获得积分10
37秒前
聪明的二休完成签到,获得积分10
38秒前
ffrrss应助myg8627采纳,获得10
38秒前
大猫不吃鱼完成签到,获得积分10
39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
Developing Genetic Editing Tools for Lysobacter 2000
Моделирование процессов самоорганизации в кристаллообразующих системах 1000
History of U.S. Space Surveillance and Satellite Cataloging 1000
Adhesion Science: Principles & Practice 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6523282
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8316268
关于积分的说明 17794035
捐赠科研通 5625246
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2928182
邀请新用户注册赠送积分活动 1904890
关于科研通互助平台的介绍 1765054