[光明日报等]东华大学研究“石墨烯智能折纸” 《自然》《科学》网站首页同时报道

13.11.2015  23:36

[光明日报]石墨烯智能折纸可制作变形衣

由东华大学纤维材料改性国家重点实验室教授王宏志领衔的科研成果《基于折纸技术的石墨烯自折叠驱动装置》日前发表在《科学》杂志子刊《走进科学》上,《自然》《科学》网站以文字及视频的形式报道了此项研究成果。

王宏志介绍说,石墨烯折纸的灵感来源于中国古老的折纸艺术,利用简便的抽滤方法将氧化石墨烯及PDA-氧化石墨烯纳米片组装成微米厚的石墨烯纸,通过纳米层间由温度或光控制的水分子的吸附与脱附,石墨烯纸可以迅速(3秒以内)折叠成预设的形状。

王宏志表示,这类轻质且柔性的低维材料在未来有多种应用可能。如在服装领域,可用于变形衣的设计制作,实现服装在腕部、肘部等特定部位的收缩及展开;在军事领域,可以帮助解决士兵“外骨骼系统”自重过重的问题。此外,在微机器人、太阳能电池板等领域也有值得期待的应用前景。

(来源:光明日报 2015年11月13日 记者:曹继军、颜维琦)

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[解放日报]东华大学研制出智能可穿戴材料,《自然》《科学》网站首页同时报道 | 光热下,石墨烯纸自己走路取物

A图:一只石墨烯纸制作的人工手在光源明灭中抓取了小物件。

B图:一个石墨烯制作的微机器人在小管中用14秒受控爬行了几厘米。

一张纸,浸上水,会胀开;晒干了,会缩水——若这一过程在几秒之间“快进”完成,那么纸巾就收放自如。记者昨天从东华大学纤维材料改性国家重点实验室获悉,“诺奖材料”石墨烯薄片在光热刺激下,竟像毛毛虫一样自主行走与转向,而用同样材料制成的小手可以抓取物体。

相关论文“基于折纸技术的石墨烯自折叠驱动装置”日前发表于《科学》杂志子刊,《自然》《科学》网站同时在首页进行报道。哈佛大学、康奈尔大学同行对这种智能可穿戴材料新成果给予高度评价,其应用前景包括变形衣、外骨骼、微机器人等。

变形灵感来源于折纸艺术

石墨烯折纸变形的灵感来源于中国古老的折纸艺术。东华大学材料学院先进功能材料研究团队王宏志、侯成义、穆九柯等介绍,他们利用简便的抽滤方法,将氧化石墨烯、PDA-氧化石墨烯的纳米片组装成只有微米厚度的“石墨烯纸”,在温度或光源的控制下,通过纳米层之间的水分子吸附与脱附,这张石墨烯纸就能在3秒之内,迅速折叠成预设的形状,如此反复就按一定方向贴地爬行。

王宏志表示,这类轻质并且具有柔性的二维材料,对微弱的环境变化也非常敏感,由此可以“编辑”其形态,受控产生形态改变,这使得它们存在多种应用可能性。如在服装领域,可用于“变形衣”设计制作,实现服装在腕部、肘部等特定部位的收缩及展开;在军事领域,可以帮助解决士兵“外骨骼系统”机械部件自重过重的问题。此外,在微机器人、太阳能电池板等领域的应用前景也值得期待。

智能折纸受国外同行关注

石墨烯智能折纸”研究还受到美国、英国、德国、印度、巴西、新加坡等十多家海外学术媒体关注,包括电气电子工程师学会(IEEE)、美国化学学会(ACS)、英国皇家化学学会(RSC)在内的诸多国际主流科技组织也相继报道了研究工作。

来自哈佛大学Wyss研究所的物理学家L·西尔弗伯格表示:“这项工作有两点令人印象非常深刻,一是大多数自折叠材料需要几分钟到几个小时来实现折叠,而现在每件事只需要几秒钟;二是大多数材料在折叠时都是一个连续过程,而现在的材料只能够选择性地折叠与展开。

L·西尔弗伯格认为,这种自折叠能力打开了一个完整的材料折纸世界,从智能弹簧到振翅机器,再到石墨烯。

从折纸艺术获得灵感对材料进行设计,是当前非常热门的领域。”美国康奈尔大学物理学家I·科恩在《自然》报道中评述说,这项工作对设计单原子层面的折叠非常重要,如果研究者成功达到这个目的,他们将能用制造二维材料时已有的基础和经验,获得多种能够弹起变成三维材料的二维材料。

(来源:解放日报 2015年11月13日 记者:徐瑞哲)

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[中国新闻网]东华大学“石墨烯智能折纸”研究工作受到国际学术媒体广泛关注

11月6日,东华大学纤维材料改性国家重点实验室、材料学院王宏志教授领衔的先进功能材料研究团队在智能可穿戴用低维材料研究上获得新成果,论文以“基于折纸技术的石墨烯自折叠驱动装置”(Origami-inspired active graphene-based paper for programmable instant self-folding walking devices)为题发表在《Science》子刊《Science Advances》杂志,东华大学为唯一署名单位,论文共同第一作者为材料学院青年教师侯成义、博士研究生穆九柯。

同日,国际两大权威学术杂志《Nature》、《Science》网站同时以文字及视频的形式报道了此项研究成果。哈佛大学(Harvard University)与康奈尔大学(Cornell University)相关领域学者对东华大学“石墨烯智能折纸”这一新成果及其应用前景给予高度评价。

近日,王宏志教授及研究团队成员接受了来自美国、英国、德国、印度、巴西、新加坡等十多家国(境)外媒体采访,包括IEEE(电气电子工程师学会)与ACS(美国化学学会)在内的诸多国际主流科技组织与新闻媒体也相继报道了这项工作。

王宏志教授与穆九柯同学在接受《Nature》杂志的采访时介绍,石墨烯折纸的灵感来源于中国古老的折纸艺术,利用简便的抽滤方法将氧化石墨烯及PDA-氧化石墨烯纳米片组装成微米厚的石墨烯纸,通过纳米层间由温度或光控制的水分子的吸附与脱附,石墨烯纸可以迅速(3秒以内)折叠成预设的形状,并且可以行走与转向。王宏志教授表示,这类轻质且柔性的低维材料对微弱的环境变化非常敏感,由此产生可“编辑”的形态改变,这使它们未来可以有多种应用可能。如在服装领域,可用于变形衣的设计制作,实现服装在腕部、肘部等特定部位的收缩及展开;在军事领域,可以帮助解决士兵“外骨骼系统”自重过重的问题。此外,在微机器人、太阳能电池板等领域也有值得期待的应用前景。

(来源:中国新闻网 2015年11月12日 记者:许婧)

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[解放网]见证奇迹时刻:石墨烯小手折纸“变魔术

A图中,一只石墨烯纸制作的人工手在光源明灭中抓取了小物件。

B图中,一个石墨烯制作的微机器人在小管中用14秒受控爬行了几厘米。

实验中,一张十字形的石墨烯纸在不同光热条件下用2.6秒折成一个纸盒,右图显示温差接近30摄氏度。

石墨烯纸在不同光控和温控条件下迅速完成180度的折叠。

一张纸,浸上水,会胀开;晒干了,会缩水——若这一过程在几秒之间“快进”完成,那么纸巾也能收放自如。12日,从东华大学纤维材料改性国家重点实验室传出消息,“诺奖材料”石墨烯薄片竟在光热刺激下“变魔术”:像毛毛虫一样实现自主行走与转向,而同样材料制成的小手可以抓取物体。

据悉,相关论文“基于折纸技术的石墨烯自折叠驱动装置”日前发表于《科学》杂志子刊,《自然》、《科学》网站同时在首页进行报道。哈佛大学、康奈尔大学同行对这种智能可穿戴材料的新成果给予高度评价,其应用前景包括变形衣、外骨骼、微机器人等。

石墨烯折纸变形的灵感来源于中国古老的折纸艺术。来自东华大学材料学院的先进功能材料研究团队王宏志、侯成义、穆九柯等介绍,他们利用简便的抽滤方法,将氧化石墨烯、PDA-氧化石墨烯的纳米片组装成只有微米厚度的“石墨烯纸”,在温度或光源的控制下,通过纳米层之间的水分子吸附与脱附,这张石墨烯纸就能在3秒之内,迅速折叠成预设的形状,如此反复就按一定方向贴地爬行。

王宏志教授表示,这类轻质并且具有柔性的二维材料,对微弱的环境变化也非常敏感,由此可以“编辑”其形态,受控产生形态改变,这使得它们存在多种应用可能性。如在服装领域,可用于“变形衣”设计制作,实现服装在腕部、肘部等特定部位的收缩及展开;而在军事领域,可以帮助解决士兵“外骨骼系统”机械部件自重过重的问题。此外,在微机器人、太阳能电池板等领域的应用前景也值得期待。

石墨烯智能折纸”研究受到美国、英国、德国、印度、巴西、新加坡等十多家海外学术媒体关注,包括电气电子工程师学会(IEEE)、美国化学学会(ACS)、英国皇家化学学会(RSC)在内的诸多国际主流科技组织也相继报道了研究工作。

来自哈佛大学Wyss研究所的物理学家L·西尔弗伯格表示:“这项工作有两点令人印象非常深刻,一是大多数自折叠材料需要几分钟到几个小时来实现折叠,而现在每件事只需要几秒钟;二是大多数材料在折叠时都是一个‘连续过程’,而现在的材料能够选择性地折叠与展开。”他认为,“这种自折叠能力打开了一个完整的材料折纸世界,从智能弹簧到振翅机器,再到石墨烯。

从折纸艺术获得灵感对材料进行设计,是当前非常热门的领域。”美国康奈尔大学物理学家I·科恩在《自然》报道中评述说,这项工作对设计单原子层面的折叠非常重要,如果研究者成功达到这个目的,他们将能用制造二维材料时已有的基础和经验,获得多种能够弹起变成三维材料的二维材料。

(来源:解放网  2015年11月12日 记者:徐瑞哲)