本文要点：

在干燥的压力环境下通过湿纺技术，经济高效地制造用于智能压阻传感器的超弹性石墨烯-CNT气凝胶球（GCS）。由于石墨烯和CNT的协同作用，在°C退火的这类GCS表现出优异的弹性和比强度，与在°C退火的石墨烯球相当。

成果简介

石墨烯气凝胶由于其独特的特性，例如超轻量，大的比表面积，高的电导率和出色的可压缩性，最近已成为最有吸引力的碳超材料之一。然而，通过简便且经济高效的方法有效地制造超弹性石墨烯气凝胶并将其组装成设计良好的单元以用于更广泛的应用，仍然存在一些挑战。

本文浙江大学高超教授课题组在Carbon期刊发表名为“Piezoresistiveeffectofsuperelasticgrapheneaerogelspheres”的论文，研究通过湿纺技术展示了用于智能压阻传感器的超弹性成组石墨烯/碳纳米管（CNT）气凝胶球（GCS）。借助石墨烯和CNT的协同作用，这种在°C退火的具有核-壳结构的成组GCS具有出色的弹性和抗疲劳性，与在°C退火的石墨烯球相当。分组的GCS在95％的应变下压缩后可以完全恢复，并且即使在70％的应变下经过次循环后，仍可以保留70％的最大应力，而塑性变形和结构破坏可以忽略不计。

值得一提的是，坚固，超弹性和导电的GCS适用于压力传感器，具有出色的循环稳定性和长使用寿命。由于外壳完整且坚硬，因此可以轻松将具有高灵敏度的小型GCS组装到带有像素阵列的可拉伸压阻传感器中，以进行空间压力分布测量和物体形状识别。超弹性和导电GCS适用于压力传感器，具有出色的循环稳定性和长使用寿命。

图文导读

图1。石墨烯/CNT气凝胶球（GCS）的制备工艺和形态。

图2。石墨烯和碳纳米管在GCS中的协同作用。

图3。多周期压缩测试

图4。SEM压缩过程中含10wt％CNT的GCS的结构演变。

图5。机械压缩下具有10wt％CNT的成组GCS的压阻响应。

图6。制造具有像素阵列的可伸缩压阻传感器，以测量空间压力分布。

小结

本文开发湿纺，协同装配策略来制造具有不同结构的GCS。CNT的大孔径和增强特性使我们能够通过经济高效的环境压力干燥方法去除溶剂。值得注意的是，均匀分布的CNT通过石墨烯和CNT的协同作用，促进了压缩过程中的载荷传递，从而实现了GCS优异的弹性和抗疲劳性。通过添加一些CNT，分组的GCS在95％应变下压缩后可以完全恢复，并且即使在70％应变下经过次循环后，仍可以保留70％的最大应力，而变形和结构破坏可以忽略不计。GCS出色的电气和机械性能使其适用于压阻传感器应用。此外，具有高灵敏度的小型GCS可以轻松组装成具有像素阵列的可拉伸压阻传感器，用于空间压力分布测量和物体形状识别。这种简便且可扩展的湿纺技术可以成为一种通用方法，通过引入其他功能材料来制造具有新用途的一大类基于宏观的石墨烯的气凝胶球。

参考文献：Piezoresistiveeffectofsuperelasticgrapheneaerogelspheres

作者：WeiquanYao，RenweiMao，WeiweiGao，WeiqiuChen，ZhenXua，ChaoGaoa