有了石墨烯 塑料的防水性能将提升100万倍

从电子产品的塑封到食品保鲜膜,塑料包装无处不在。虽然塑料包装非常普及,但对于水汽的渗透性限制着它们的防水效果。电子元件和其他水敏感有机材料在塑料 的水汽渗透性面前不堪一击。为了更好地保护怕水的产品,一组研究人员利用石墨烯研发了一种防渗水塑料。这种材料的外观和触感都与普通塑料无异,但防水的性 能却好了一百万倍。

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大部分用塑料包装的商品如工具、衣服和非电子类的东西都能抵御一定的水汽。但是电子设备,尤其是需要长时间储存的那些,在水汽积累到一定程度的时候就会损坏。对水敏感的设备只允许环境中存在少量的水汽,具体来说,每天空气中的水汽含量不能多于 0.000030 g/㎡。研究员 Praveen C.Ramamurthy 介绍,现有的包装塑料都达不到这样的要求。

尝试了多种材料之后,研究人员发现了石墨烯。这种新型材料是由单一的碳原子层组成的,其中的碳原子以六角蜂窝晶格的的形式紧密结合在一起。研究团队利用独有的工艺将单层石墨烯与塑料聚合物膜结合在了一起。他们所用的方法易于完成,能拓展到大规模生产上。加入了石墨烯的塑料防水性提升显著,实现了将水汽含量每天控制在 0.000030 g/㎡ 以内。

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接下来利用有机光伏设备进行的测试中,混合石墨烯塑料包装延长了设备的保存期。基于加速老化实验的数据,研究人员认为那些用混合石墨烯塑料包裹的产品有保存 1 年的潜力,对比常规塑料 30 分钟不到的结果好了不少。

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