科普專欄 / Information

有了石墨烯 塑料防水性能將提升100萬倍

從電子產品的塑封到食品保鮮膜,塑料包裝無處不在。雖然塑料包裝非常普及,但對於水汽的滲透性限製著它們的防水效果。電子元件和其他水敏感有機材料在塑料的水汽滲透性麵前不堪一擊。為了更好地保護怕水的產品,一組研究人員利用石墨烯研發了一種防滲水塑料。這種材料的外觀和觸感都與普通塑料無異,但防水的性能卻好了一百萬倍。

大部分用塑料包裝的商品如工具、衣服和非電子類的東西都能抵禦一定的水汽。但是電子設備,尤其是需要長時間儲存的那些,在水汽積累到一定程度的時候就會損壞。對水敏感的設備隻允許環境中存在少量的水汽,具體來說,每天空氣中的水汽含量不能多於 0.000030 g/㎡。研究員 Praveen C.Ramamurthy 介紹,現有的包裝塑料都達不到這樣的要求。

嚐試了多種材料之後,研究人員發現了石墨烯。這種新型材料是由單一的碳原子層組成的,其中的碳原子以六角蜂窩晶格的的形式緊密結合在一起。研究團隊利用獨有的工藝將單層石墨烯與塑料聚合物膜結合在了一起。他們所用的方法易於完成,能拓展到大規模生產上。加入了石墨烯的塑料防水性提升顯著,實現了將水汽含量每天控製在0.000030 g/㎡ 以內。

接下來利用有機光伏設備進行的測試中,混合石墨烯塑料包裝延長了設備的保存期。基於加速老化實驗的數據,研究人員認為那些用混合石墨烯塑料包裹的產品有保存 1 年的潛力,對比常規塑料 30 分鍾不到的結果好了不少。

來源:威鋒網、網易

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