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]
卷期号:203: 886-894 被引量:27
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
Jian发布了新的文献求助10
1秒前
yuchangkun发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
杨洋发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
爆米花应助熙熙采纳,获得10
3秒前
4秒前
三更完成签到 ,获得积分10
5秒前
从容书瑶发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
6秒前
小二郎应助XIEQ采纳,获得10
6秒前
6秒前
liuqiye发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
8秒前
Orange应助从容书瑶采纳,获得10
8秒前
沉默寻凝发布了新的文献求助10
9秒前
小马甲应助han采纳,获得10
10秒前
limeng完成签到,获得积分20
10秒前
白雪皑皑发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
英俊的铭应助Like采纳,获得10
11秒前
优雅醉山完成签到,获得积分10
11秒前
上官若男应助内向皮卡丘采纳,获得10
11秒前
lengchitu发布了新的文献求助10
11秒前
12秒前
无辜的不尤完成签到 ,获得积分10
12秒前
一二发布了新的文献求助10
12秒前
田様应助龙卡烧烤店采纳,获得10
12秒前
lt0217发布了新的文献求助10
12秒前
嗯qq发布了新的文献求助10
13秒前
上官若男应助洛城l采纳,获得10
13秒前
关双双完成签到 ,获得积分10
14秒前
科研通AI6.1应助大力小伙采纳,获得10
16秒前
小蘑菇应助白雪皑皑采纳,获得10
16秒前
17秒前
木子完成签到 ,获得积分10
17秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
18秒前
烟花应助烨无殇采纳,获得30
20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
Handbook of pharmaceutical excipients, Ninth edition 5000
Aerospace Standards Index - 2026 ASIN2026 3000
Relation between chemical structure and local anesthetic action: tertiary alkylamine derivatives of diphenylhydantoin 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Discrete-Time Signals and Systems 610
Principles of town planning : translating concepts to applications 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 物理化学 电极 冶金 遗传学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6064291
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7896635
关于积分的说明 16317098
捐赠科研通 5207136
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2785679
邀请新用户注册赠送积分活动 1768560
关于科研通互助平台的介绍 1647544