石墨烯自修复涂层研究获突破

日前，哈尔滨工业大学的一个研究小组将氧化石墨烯和柔软自愈的聚合物相结合，设计了一种让人联想到人类表皮自我修复功能的涂层，它具有牙釉质般的强度，可用于建筑涂料和生物医学设备涂层领域。

这种新材料的外部由氧化石墨稀赋予硬度，内部由单宁(鞣酸)和聚乙烯醇(PVA)形成氢键动态结构，这与皮肤表皮细胞结构类似，内外各司其职满足了耐磨并且柔韧的特性。该研究通过将表皮状分层结构与氧化石墨烯的机械性能和阻隔性能相结合，克服了实现具有自愈能力的硬质材料的基本困境。由石墨烯氧化物构成的准线性逐层(layer-by-layer，LBL)膜沉积在多层聚合物的顶部作为保护硬层，形成模仿表皮结构的分层状态。这一混合多层膜结构在受到破坏后可以实现完全自我修复：柔软的下层可以提供附加的聚合物来帮助外硬层的恢复。该涂层显示出能够同时保护手机屏幕和建筑物的潜在市场应用方向，并且其杀菌性能还可以使其在生物医学装置防护方面具有应用价值。