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
yyx发布了新的文献求助10
1秒前
3秒前
青烟发布了新的文献求助10
3秒前
qq690360303完成签到,获得积分10
3秒前
bkagyin应助陈陈陈采纳,获得10
3秒前
爆米花应助圣晟胜采纳,获得10
3秒前
3秒前
小丸子发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
完美世界应助wanglu采纳,获得10
4秒前
5秒前
笨笨的诗槐完成签到 ,获得积分10
5秒前
orixero应助Zurini采纳,获得30
5秒前
传奇3应助一方采纳,获得10
6秒前
lcjynwe完成签到,获得积分10
6秒前
马家辉完成签到,获得积分10
6秒前
开心浩阑完成签到,获得积分0
8秒前
yl完成签到,获得积分10
8秒前
FashionBoy应助feng采纳,获得10
8秒前
Ly完成签到 ,获得积分10
9秒前
9秒前
9秒前
10秒前
11秒前
Hello应助青烟采纳,获得10
11秒前
金振龙完成签到,获得积分10
11秒前
12秒前
兮颜完成签到,获得积分10
12秒前
Zurini完成签到,获得积分10
12秒前
落后乐荷完成签到,获得积分10
12秒前
13秒前
顾矜应助wallonce采纳,获得10
13秒前
杨灵培发布了新的文献求助10
13秒前
迷路的迎南完成签到,获得积分10
13秒前
李静静完成签到 ,获得积分10
14秒前
14秒前
14秒前
hhh完成签到,获得积分10
14秒前
zyf发布了新的文献求助10
15秒前
星辰大海应助123采纳,获得10
17秒前
高分求助中
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Annie Ernaux: De la perte au corps glorieux 600
Petrology and Plate Tectonics,2025 500
Moore's Clinically Oriented Anatomy 10th Edition 400
Direct and Iterative Linear System Solvers 400
Cardiopulmonary Bypass and Mechanical Support: Principles and Practice, Fifth Edition 400
Circular Polar Constellations Providing Continuous Single or Multiple Coverage Above a Specified Latitude 400
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 6761988
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8488590
关于积分的说明 18091810
捐赠科研通 6048028
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3011004
邀请新用户注册赠送积分活动 1987795
关于科研通互助平台的介绍 1962467