密歇根州立大学的一名研究人员和他的学生们开发出了一种纳米材料,这种材料可以使塑料变得更硬、更轻、更强,并可能用于更省油的飞机和汽车,以及更耐用的医疗和运动设备。

密歇根州立大学化学工程和材料科学杰出教授、密歇根州立大学复合材料和结构中心主任Lawrence Drzal说,这种材料- xGnP脱落石墨纳米片-将有助于在航空航天、汽车和包装工业中开发新的和扩展的应用。

Drzal领导的研究小组开发了该产品,该产品被认为是一种实用、廉价的材料,具有独特的物理、化学和形态属性。他说,这种纳米级材料具有导电和导热性,降低了可燃性和阻隔性。

石墨烯纳米颗粒由一家新成立的公司XG科学公司(www.xgsciences.com)生产,该公司位于密歇根州中部,是密歇根州立大学拥有的知识产权的衍生公司。XG科学公司拥有生产这种材料的独家许可。

Drzal说:“XGnP既可以用作塑料添加剂,也可以单独用于许多先进电子和能源设备的性能上。”“它之所以能这样做,是因为它是一种由无害环境的碳制成的独特形状的纳米颗粒,而且它的制造成本非常合理。”

这种新材料性能的关键在于能够快速廉价地将石墨层(石墨烯)分离成厚度小于10纳米,但横向尺寸从500纳米到数十微米不等的堆栈,再加上能够调整颗粒表面化学性质,使其与水、树脂或塑料系统兼容。

xGnP的应用可用于制造更轻、更省油的飞机和汽车部件,以及更坚固的风力涡轮机、医疗植入物和运动设备。该产品是锂离子电池的良好导体,可用于制造太阳能电池和显示器的透明导电涂层。它还可以使油箱重量轻、不易泄漏,以及使食物保鲜数周的塑料容器。

Drzal和他的合作伙伴(以前的学生Hiroyuki Fukushima, Inhwan Do和XG科学公司首席执行官Mike Knox)已经在展望该产品的更多用途——比如可回收的、经济的或轻质的单元,用于为下一代燃料电池动力汽车储存氢气。

他说:“现在我们知道了如何制造这种材料,以及如何对其进行改造,以便将其用于塑料,我们的注意力正转向高端应用,我们可以通过使用这种材料,在电子产品、燃料电池、电池和太阳能电池的性能方面做出一些实质性的改变。”

Drzal说:“作为一名工程师,我们做研究的目的不仅是了解事物工作的基本原理,还包括提出解决我们所生活的世界面临的重要问题的解决方案。”

“这个项目不仅仅是做研究和发表论文。它似乎已经从实验室的好奇心转变为商业产品,同时帮助创建了一家衍生公司,以提高密歇根州的经济可行性。”

欲了解更多信息,请访问www.xgsciences.com。

转载已得到密歇根州立大学的许可。