Laser induced 3D porous graphene dots: Bottom-up growth mechanism, multi-physics coupling effect and surface wettability

材料科学 成核 石墨烯 润湿 激光器 Kapton 多孔性 纳米技术 复合材料 聚酰亚胺 光学 图层(电子) 物理 有机化学 化学
作者
Wentao Wang,Longsheng Lu,Zehong Li,Yingxi Xie
出处
期刊:Applied Surface Science [Elsevier]
卷期号:592: 153242-153242 被引量:23
标识
DOI:10.1016/j.apsusc.2022.153242
摘要

One-step conversion of three-dimensional (3D) porous laser-induced graphene (LIG) from carbon precursors opens a facile way to prepare graphene-related materials. Herein, a series of dots is fabricated by CO2 laser irradiation of polyimide (PI, Kapton) films to investigate the in-situ growth mechanism of LIG. Complex phase transitions combined with various physical fields lead to morphologic changes from mastoid to volcanic structure. The cross-section profile varying with laser parameters are fitted to measure the physical characteristics (e.g., top/bottom width, depth, and tilt angle) under Gauss energy distribution. With considering the highly localized heating effect and non-uniform thermal stress, a coupled physical field is established to theoretically analyze the temperature, thermal stress and deformation distribution. The micro-scale spatial effects such as nucleation, growth, escape and explosion of bubbles in the air flow field are responsible for the 3D porous structure of LIG. Inspired by the “lotus effect”, a superhydrophobic dot matrix is manufactured with static contact angle of 151.5 ± 1.3° and roll-off angle of 15.7 ± 1.2°, laying a foundation for large-scale production of LIG.
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
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
刚刚
白鸽应助Zhaoyuemeng采纳,获得50
1秒前
2秒前
zhen完成签到,获得积分10
3秒前
王泽皓发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
4秒前
深情安青应助bdueggg采纳,获得10
5秒前
6秒前
mares发布了新的文献求助20
6秒前
7秒前
8秒前
cunzhang发布了新的文献求助10
10秒前
昔年完成签到 ,获得积分10
10秒前
虫贝发布了新的文献求助10
10秒前
可爱代真完成签到,获得积分10
11秒前
12秒前
王泽皓完成签到,获得积分10
12秒前
在水一方应助勤恳的妍采纳,获得20
12秒前
粒粒发布了新的文献求助30
13秒前
科研通AI2S应助彩虹采纳,获得10
14秒前
斯文败类应助Cathay采纳,获得10
15秒前
15秒前
小牙医发布了新的文献求助10
17秒前
sherrycofe应助zhtgang采纳,获得10
17秒前
haliw完成签到,获得积分10
18秒前
18秒前
19秒前
小蘑菇应助qiu采纳,获得10
19秒前
AAA完成签到,获得积分10
19秒前
cunzhang完成签到,获得积分10
20秒前
SciGPT应助123456采纳,获得10
20秒前
苗条爬梯人完成签到,获得积分20
20秒前
21秒前
21秒前
阿鑫发布了新的文献求助10
22秒前
Jasper应助聂学雨采纳,获得10
23秒前
辞忧完成签到,获得积分10
23秒前
孙梁子完成签到,获得积分10
23秒前
LH发布了新的文献求助10
24秒前
高分求助中
Sustainability in Tides Chemistry 2800
The Young builders of New china : the visit of the delegation of the WFDY to the Chinese People's Republic 1000
Rechtsphilosophie 1000
Bayesian Models of Cognition:Reverse Engineering the Mind 888
Le dégorgement réflexe des Acridiens 800
Defense against predation 800
Very-high-order BVD Schemes Using β-variable THINC Method 568
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3135027
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2785983
关于积分的说明 7774640
捐赠科研通 2441787
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1298184
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 625088
版权声明 600825