博士生郭天雨在Chemical Engineering Journal上发表学术论文
更新时间:2021-03-05 点击
 

20212月,我院轻工技术与工程学科博士生郭天雨在《Chemical Engineering Journal》上发表了题为Intermolecular self-assembly of dopamine-conjugated carboxymethylcellulose and carbon nanotubes toward supertough filaments and multifunctional wearables的研究论文,南京林业大学金永灿教授和加拿大英属哥伦比亚大学Orlando J. Rojas教授为论文的通讯作者,南京林业大学为第一作者单位。研究工作得到国家自然科学基金(317301063177062331670555)和国家留学基金委等的资助。

近年来,多功能电子设备在人机交互、医疗植入物以及热电设备中得到广泛的应用。在这些领域中,以纱、线和编织形式存在的导电材料,由于其轻巧性和物联网应用适用性而备受关注。先前针对多功能可穿戴电子设备的研究表明,能量互转换的稳定性以及较高的机械性能对于实际应用至关重要。由于其优异的机械性能、导电性和导热性,半导体材料已成为制造可穿戴电子设备的首选材料。但是,将其出色的性能从原子级转移到宏观级,取决于无缺陷的结构设计和界面连接性,这在使用易脆断的碳纳米管或石墨烯构建的宏观材料时可能会受到限制。虽然它们可以赋予材料体系很高的强度和杨氏模量,但断裂韧性相对较低

基于此,本文介绍了一种基于多巴胺共轭羧甲基纤维素(DA-CMC)与碳纳米管(CNT)的分子间自组装的策略。在非溶剂中凝结后,DA-CMC/CNT悬浮液通过氢键、H-pi、阴离子-pipi-pi相互作用的作用很容易形成复合纤维。DA-CMC/CNT纤维显示出超强韧度(约76.2 MJ m-3)、可延展性高电导率。此外,复合纤维形成的导电网络,可有效抵抗空气或流体介质中的弯曲、应变和压缩。因此,该材料适用于设计传感和热电的可穿戴设备。可以预见,该可扩展的多功能纤维合成方法,因其具有电活性和适合人机接口的特性,开辟了新的机遇。

Chemical Engineering Journal》是ESI工程学科一区TOP期刊,2019年影响因子为10.652,截止到发稿当天的实时影响因子为12.849

论文链接:https://doi.org/10.1016/j.cej.2021.128981