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Ces dernières années, les scientifiques des matériaux ont exploré la possibilité de fabriquer des produits en utilisant un auto-assemblage complet ou partiel pour les produire plus rapidement ou à moindre coût. Dans les systèmes biologiques, deux matériaux s'auto-assemblent en un troisième, un processus que les scientifiques appellent fusion, pour emprunter un terme de physique. Et lorsqu'un matériau se divise spontanément en deux ou plusieurs autres matériaux, ils appellent cela le processus de fission. Dans cette nouvelle étude, les chercheurs ont développé une technique de fabrication de fils à base d'oxyde de graphène en utilisant ces deux procédés.
Le travail de l'équipe&est très basique. Ils ont fabriqué plusieurs brins d'oxyde de graphène, qui ont ensuite été immergés dans une solution de solvant pendant 10 minutes. Lorsque ces brins sont retirés de la solution, ils se lient pour former un seul fil ou brin de fil. Ils ont également développé un moyen d'inverser le processus - en trempant le fil dans une solution de solvant différente.
Ils ont étudié la fusion et la fission réversibles des fibres d'oxyde de graphène (GO) filées à l'état humide, où de nombreuses fibres macroscopiques peuvent être fusionnées en fibres plus épaisses ou séparées en fibres individuelles vierges lorsqu'elles sont stimulées par le solvant. La déformation géométrique dynamique de la couche d'enveloppe des fibres d'oxyde de graphène causée par l'évaporation et la perméation du solvant est la clé pour obtenir des cycles de fusion-fission réversibles.
Ce qui rend cette technique efficace, c'est que l'oxyde de graphène gonfle en solution. Cela oblige les flocons qui composent la couche externe de la fibre à se rassembler plus étroitement, formant ainsi une peau.
Lorsque les faisceaux sont retirés de la solution, la tension superficielle tire les faisceaux ensemble pour former une forme cylindrique. Les fibres nouvellement fabriquées se dessèchent, permettant aux fibres de se coller les unes aux autres. Les brins sont ensuite placés dans une deuxième solution pour détendre ces fils et les remettre dans leur forme d'origine. Ce procédé peut s'avérer utile dans la fabrication d'architectures complexes.
