将聚合物与少量硬质碳基纳米填料（例如石墨烯或氧化石墨烯）结合使用，有望产生具有出色机械性能的低密度纳米复合材料。然而，由于填料和聚合物之间的不相容性，这种纳米复合材料仍然难以捉摸，又由于加工困难进一步加剧了这个问题。在这里，我们报告了一种通过简单混合两种液晶溶液来获得高度增强的纳米复合薄膜的水基工艺：一种由氧化石墨烯薄片组成的胶体向列相，以及一种由棒状高性能芳族聚酰胺形成的向列相。干燥所得的杂化双轴向列相后，我们获得了用氧化石墨烯增强的纳米复合材料。
 
Figure 1. （a）PBDT和PBDI的分子结构。（b）水基合成法制备PBDT+GO纳米复合膜。（c）PBDT+GO水溶液的相稳定性。（d）PBDI+GO水溶液。
 

Figure 2. （a）来自流体PBDT+GO混合物的小角度X射线散射。（b）在^hN_b相的单个单畴中分层超分子排列的示意图，其中导向子n_GO和n_P是正交的。
 

Figure 3. PBDT+GO纳米复合薄膜的纳米结构。WAXS和SAXS散射结果。
 

Figure 4. （a）通过动态机械热分析PBDT+GO纳米复合材料（用实心蓝色方块表示）提高的储能模量（E'）。（b）通过拉伸应力-应力来测量增强强度。
 
      相关研究成果于2020年由北卡罗来纳大学教堂山分校Theo J. Dingemans课题组，发表在Nature Communications（doi.org/10.1038/s41467-020-14618-0）上。原文：Strong graphene oxide nanocomposites from aqueous hybrid liquid crystals。