石墨烯有望用于薄、超轻和高性能的纳米机电换能器。然而，仅石墨烯的装置由于疲劳和悬浮的石墨烯膜的破裂，尺寸受到限制。在这里，制备了聚醚酰亚胺和单层石墨烯的轻质、柔性、透明且导电的双层复合材料，并以厘米级的比例以前所未有的高纵横比（10⁵）对其进行了悬浮。两种组分的偶联导致相互增强，并形成了超强膜，可承受自身重量的3万倍。进行机电驱动时，薄膜会推动大量的空气并产生高质量的声音。能源效率比最先进的电动扬声器高出约10–100倍。双层膜的导电性、机械强度、光学透明性、热稳定性和耐化学性的综合特性将促进在电子、机械和光学方面的应用。
 

Figure 1. 制造PEI/SLG膜的示意图
 

Figure 2. PEI/SLG膜的静态机电驱动。
 
 
Figure 3. 实验和模拟共振频率和振动模式。
 

Figure 4. 静电扬声器中PEI/SLG膜的机电性能
 
        相关研究成果于2021年由弗吉尼亚理工大学Guoliang Liu课题组，发表在Adv. Mater.（DOI: 10.1002/adma.202004053）上。原文：Mutually Reinforced Polymer–Graphene Bilayer Membranes for Energy-Efficient Acoustic Transduction。

转自《石墨烯杂志》公众号