超折疊導(dǎo)電碳材料研究獲進(jìn)展

10月18日，從同濟(jì)大學(xué)化學(xué)科學(xué)與工程學(xué)院傳出消息，該院吳慶生教授領(lǐng)銜的研究團(tuán)隊(duì)研發(fā)出一種超折疊導(dǎo)電碳材料(SFCM)，可承受100萬次乃至無限次的180°真折疊，有望應(yīng)用于可折疊手機(jī)等柔性電子設(shè)備。

現(xiàn)在市面上的可折疊手機(jī)，實(shí)際上只是利用了一個(gè)旋轉(zhuǎn)軸，無法進(jìn)行任意折疊。想要實(shí)現(xiàn)真正的可折疊，超折疊導(dǎo)電材料無疑是其中最為關(guān)鍵的一環(huán)。

為此，該研究團(tuán)隊(duì)首先基于化學(xué)鍵理論建立了本征導(dǎo)電材料不可折原理，實(shí)現(xiàn)了折疊理論上的突破，還澄清了一直以來人們?cè)谶@方面的模糊認(rèn)識(shí)，為超折疊導(dǎo)電材料的設(shè)計(jì)制備掃清了障礙。在此基礎(chǔ)上，他們應(yīng)用超材料設(shè)計(jì)思想和仿生設(shè)計(jì)思路，使用改進(jìn)的靜電紡絲/梯度碳化技術(shù)，首次制備出無損超折疊的纖維網(wǎng)絡(luò)碳，實(shí)現(xiàn)了材料上的突破。他們制備的這種超折疊導(dǎo)電碳材料可承受100萬次乃至無限次180°真折疊，而無任何微結(jié)構(gòu)損傷和導(dǎo)電率變化。

該項(xiàng)研究不僅實(shí)現(xiàn)了可折疊材料及其性能的突破，還揭示了折疊過程中的應(yīng)力分散機(jī)制，為柔性電子器件中折疊相關(guān)的瓶頸問題提供了解決方案。下一步，他們將把這套理論和方法拓展到更多更廣的超折疊材料和設(shè)備中去，讓可折疊手機(jī)等柔性電子設(shè)備變得收放自如，讓可穿戴器件可以自由活動(dòng)、隨意洗藏，讓折紙式手機(jī)、電腦一體化早日實(shí)現(xiàn)。