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
子非鱼发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
2秒前
hy发布了新的文献求助30
5秒前
quanquan完成签到,获得积分10
5秒前
林小幸发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
6秒前
7秒前
7秒前
周易发布了新的文献求助10
7秒前
叔铭完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
9秒前
LYJ完成签到,获得积分10
11秒前
冷酷丹妗发布了新的文献求助10
11秒前
诚心幻莲发布了新的文献求助10
12秒前
乐观寄风发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
等待的元霜完成签到,获得积分10
13秒前
不吃茄子完成签到 ,获得积分10
13秒前
肃肃其羽完成签到 ,获得积分10
14秒前
lv完成签到,获得积分10
15秒前
yz应助元谷雪采纳,获得30
15秒前
王悦靓发布了新的文献求助10
15秒前
WR完成签到,获得积分10
16秒前
16秒前
周易完成签到,获得积分10
16秒前
超神发布了新的文献求助10
16秒前
16秒前
苗秋实完成签到,获得积分10
16秒前
优美的SCI完成签到,获得积分10
17秒前
hy完成签到,获得积分10
17秒前
17秒前
666应助zzzz采纳,获得10
18秒前
风中道天完成签到,获得积分10
19秒前
午后伯爵红茶完成签到,获得积分10
19秒前
20秒前
张欢馨应助白纸采纳,获得10
20秒前
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
化工安全与环保 1000
Autoparametric Resonance in Mechanical Systems 1000
基于锂离子电池正极材料回收的绿色溶剂开发及工程化应用研究 800
Cosmos as Art Object: Studies in Plato's Timaeus and Other Dialogues 600
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
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 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7653013
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9224305
关于积分的说明 19812808
捐赠科研通 7218785
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3279097
关于科研通互助平台的介绍 2439752
邀请新用户注册赠送积分活动 2278260