浙江大學(xué)高分子科學(xué)與工程學(xué)系教授高超課題組先后實(shí)現(xiàn)了高強(qiáng)度高模量石墨烯纖維、導(dǎo)電率比肩金屬的高導(dǎo)電石墨烯纖維。研究成果于近日發(fā)表在《美國化學(xué)會(huì)—納米》上。

在前期工作的基礎(chǔ)上，課題組通過氣相插層反應(yīng)，制備了金屬鈣插層的石墨烯纖維，測試了其導(dǎo)電性與溫度的關(guān)系。發(fā)現(xiàn)當(dāng)溫度降低至11K時(shí)，鈣插層石墨烯纖維電阻急劇下降，表現(xiàn)出超導(dǎo)體的性質(zhì)，當(dāng)溫度達(dá)到4K時(shí)，電阻為零。

另外通過磁學(xué)性能表征，也證實(shí)了鈣插層石墨烯纖維超導(dǎo)電性的本征屬性。磁鈣插層石墨烯纖維是第一個(gè)宏觀碳質(zhì)超導(dǎo)纖維，其超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度為11K，與商用NbTi超導(dǎo)線相當(dāng)。隨著制備工藝的改善，其超導(dǎo)轉(zhuǎn)變區(qū)間會(huì)進(jìn)一步變窄，超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度還會(huì)進(jìn)一步提升。這種新型輕質(zhì)超導(dǎo)纖維在低溫物理、醫(yī)療磁共振成像、超導(dǎo)量子干涉、未來電力傳輸、特種航天等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。