超低密度氧化石墨烯/聚二甲基硅氧烷泡沫的力学性能
应用物理
2018-01-22 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
低密度、高孔隙率的石墨烯/氧化石墨烯(GO)基泡沫即使在高压缩变形下也表现出优异的能量吸收性能。一般而言，泡沫作为耗能材料非常有效，已广泛应用于汽车、航空航天和生物医学等许多领域。对于石墨烯基泡沫，其良好的力学性能主要归因于石墨烯和/或GO固有的电子与力学性质。尽管石墨烯/GO基泡沫具有引人注目的物理性质，但其结构与热稳定性在某些应用中仍存在问题。例如，置于流动溶液中时，它们易因层坍塌或结构崩解为小块而降解。最近，提出了一种可规模化合成低密度三维宏观GO与聚二甲基硅氧烷(PDMS)聚合物链互联结构(pGO)的新方法。将可控量的PDMS注入冻干泡沫中，形成刚性极强且力学性能改善的结构，如拉伸塑性与韧性提升。PDMS润湿氧化石墨烯片层并像胶水一样粘接PDMS与GO片。为深入理解增强型pGO力学响应的机制，我们进行了全原子分子动力学(MD)模拟。基于MD结果，我们建立了可解释实验观测力学行为的结构模型。
引用
@article{arxiv.1801.06257,
title = {Mechanical Properties of Ultralow Density Graphene Oxide/Polydimethylsiloxane Foams},
author = {Cristiano F. Woellner and Peter S. Owuor and Tong Li and Soumya Vinod and Sehmus Ozden and Suppanat Kosolwattana and Sanjit Bhowmick and Luong X. Duy and Rodrigo V. Salvatierra and Bingqing Wei and Syed A. S. Asif and James M. Tour and Robert Vajtai and Jun Lou and Douglas S. Galvao and Chandra S. Tiwary and Pulickel. M. Ajayan},
journal= {arXiv preprint arXiv:1801.06257},
year = {2018}
}