石墨烯协同碳纤维增强热固性形状记忆聚合物复合材料

承载强且形状重构快

通过石墨烯与连续碳纤维协同构建三维导热与承载网络，解决了传统连续纤维增强形状记忆聚合物横向导热差、响应慢的问题，实现高承载与快速形状重构的统一。

Jie, Wang · Zhao, Yatao · Zhu, Yansong · Wang, Feng · Xiongzhi, Wang · Wang, Ben · 肖鸿 · 段玉岗

Advanced Functional Materials 2024

参数信息

弯曲强度

676.99 MPa

形状固定率

98.62 %

形状回复率

99.07 %

局部形状响应重构时间

6 s

技术优势

承载强

三维增强网络提供了多方向的载荷传递路径，弯曲强度达到676.99 MPa。

响应快

石墨烯与碳纤维构建的三维导热网络使材料在近红外光下6秒内完成局部形状重构。

形状记忆精度高

形状固定率和回复率分别达到98.62%和99.07%，保证了可靠的形状变换。

应用场景

• 空间可展开天线锁紧环：利用高形状固定/回复率实现天线展开后的可靠锁定与解锁。
• 柔性太阳帆支撑肋：高承载与快速响应特性可用于太阳帆展开肋的驱动与支撑。
• 光驱动机器人执行器：近红外光远程触发6秒内形状重构，适合光驱动机器人执行器。
• 4D打印智能结构：可直接打印复杂智能结构，兼顾高承载与快速形状变形。