浙江大學高分子系高超教授團隊研發(fā)出一種高導熱超柔性石墨烯組裝膜，導熱率接近理想單層石墨烯導熱率的40%，可反復折疊6000次、彎曲十萬次，有望應用在電子元件導熱、新一代柔性電子器件及特種航天等領域。這一成果日前發(fā)表于《先進材料》（AdvancedMaterials）雜志。

現(xiàn)有的宏觀材料中，高導熱和高柔性是一對矛盾，往往難以兼得。石墨烯材料的出現(xiàn)雖然為解決這一矛盾提供了理論上的可能，但此前并沒有研究團隊能實現(xiàn)突破。

高超團隊創(chuàng)造性地提出“大片微褶皺”的材料制備方法：首先將大片單層石墨烯互相交疊，經(jīng)高溫熱處理后，材料中的含氧基團釋放出氣體，在材料內(nèi)部形成微氣囊，最后降溫并用機械輥壓成膜，令氣囊的氣體排出形成微褶皺。

在外力作用下，石墨烯膜上的微褶皺會產(chǎn)生彈性變形，外力越大，形變也就越明顯。實驗數(shù)據(jù)表明，相較于傳統(tǒng)石墨膜材料，石墨烯膜的斷裂伸長率提高了2至3倍。

研究人員介紹，石墨烯微褶皺的可延展性，使它可以耐受反復折疊、打結(jié)、扭曲、彎曲、折紙等多種復雜形變，也更適合工業(yè)規(guī)模化生產(chǎn)。

具備高柔性的石墨烯膜還具有優(yōu)異的導熱導電性能。實際上，石墨烯膜的導熱率超過了目前市面上宏觀材料的導熱率，平均值達到1900瓦/米·度。

研究人員介紹，電子元器件核心部件都有各自的穩(wěn)定工作溫度區(qū)間，一般而言，溫度提高8℃至10℃，電子器件壽命會降低一半。在實驗中，研究人員將這種石墨烯膜替代商用石墨膜，應用于手機散熱膜上，發(fā)現(xiàn)手機CPU處的溫度可以控制在33℃以下，相較商用石墨膜降低了6℃。