石墨烯有望用于薄、超輕和高性能的納米機電換能器。然而，僅石墨烯的裝置由于疲勞和懸浮的石墨烯膜的破裂，尺寸受到限制。在這里，制備了聚醚酰亞胺和單層石墨烯的輕質、柔性、透明且導電的雙層復合材料，并以厘米級的比例以前所未有的高縱橫比（10
5）對其進行了懸浮。兩種組分的偶聯導致相互增強，并形成了超強膜，可承受自身重量的3萬倍。進行機電驅動時，薄膜會推動大量的空氣并產生高質量的聲音。能源效率比最先進的電動揚聲器高出約10–100倍。雙層膜的導電性、機械強度、光學透明性、熱穩定性和耐化學性的綜合特性將促進在電子、機械和光學方面的應用。
Figure 1. 制造PEI/SLG膜的示意圖
Figure 2. PEI/SLG膜的靜態機電驅動。
Figure 3. 實驗和模擬共振頻率和振動模式。
Figure 4. 靜電揚聲器中PEI/SLG膜的機電性能
相關研究成果于2021年由弗吉尼亞理工大學Guoliang Liu課題組，發表在Adv. Mater.（DOI: 10.1002/adma.202004053）上。原文：Mutually Reinforced Polymer–Graphene Bilayer Membranes for Energy-Efficient Acoustic Transduction。
轉自《石墨烯雜志》公眾號
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