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2021年5月7日レポート

ボブ・イルカ著、Phys.org

浙江大学、西安交通大学、モナシュ大学の研究者チームは、酸化グラフェンの複数のストランドを束ねて太いケーブルを作る方法を開発した。 Science 誌に掲載された論文の中で、このグループはそのプロセスとその可能な用途について説明しています。 信州大学とビンガムトン大学のロドルフォ・クルス・シルバ氏とアナ・ラウラ・エリアス氏は、同号に展望記事を掲載し、研究者らの研究の概要と、この技術が製造活動に有用であると確信する理由を説明した。

近年、材料科学者は、製品をより速く、より低コストで製造する方法として、完全または部分的な自己組織化を使用して製品を製造する可能性を模索しています。 2 つの物質が自己集合して 3 つ目の物質になる生物学的システムでは、科学者はこれを物理学の用語を借りて融合プロセスと表現します。 したがって、単一の物質が自発的に 2 つ以上の他の物質に分離するとき、彼らはそれを核分裂プロセスと呼びます。 この新たな取り組みにおいて、研究者らは両方のプロセスを活用した酸化グラフェンベースの糸を作成する技術を開発した。

チームの仕事は非常に基本的なものです。 彼らは酸化グラフェンの複数のストランドを作成し、それを溶媒溶液に 10 分間浸しました。 溶液からストランドを引き出すと、それらは束になってコード、つまり単一の糸のストランドを形成します。 彼らはまた、糸のストランドを別の溶媒溶液に浸すという、プロセスを逆転させる手段も開発しました。

この技術が機能するのは、酸化グラフェンのストランドが溶液に入れたときに膨張するためです。 これにより、各繊維の外層を構成するフレークがより密に固まり、一種のスキンが形成されます。 ストランドの束が溶液から取り出されるとき、表面張力によってストランドが円筒形に引き寄せられます。 新しく作成されたコードは乾燥し、繊維が結合します。 次に、コードを 2 番目の溶液に入れるとストランドが緩み、結合が切れて元の形状に戻ります。 Cruz-Silva 氏と Laura Elías 氏は、このプロセスが複雑な建築物の製造に役立つ可能性があると示唆しています。

詳しくは：ダン・チャンら。 酸化グラフェンベースの繊維の可逆的融合と分裂、サイエンス (2021)。 DOI: 10.1126/science.abb6640

雑誌情報:科学

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