碳纤维石墨烯复合薄膜

可编程多模态变形

剪切诱导珍珠母状结构赋予薄膜优异力学性能与可控刺激响应,3D打印路径与叠层角度可编程实现从简单弯曲到复杂三维形状的多模态变形。

Zhou, Xueli · Hongpei, Liu · Yuyang, Zhang · Shang, Zhen · 钱志辉 · 刘庆萍 · Xu, Chao · 任蕾 · 任露

Chemical Engineering Journal 2026

技术优势

力学与响应兼备

高剪切取向使碳纤维和石墨烯高度对齐,干燥收缩形成仿珍珠母层状结构,使薄膜在保持优异力学性能的同时具备可控的刺激响应变形能力。

变形可编程

通过改变打印路径、叠层角度和几何形状,可以实现从简单弯曲、扭转到复杂三维形态的多种变形模式,而无需重新设计材料。

器件演示可行

基于该材料构建了仿生蜻蜓、智能窗和智能抓手原型,表明其可用于智能交互系统,实现了温度/湿度响应和物体湿度传感等功能。

应用场景