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科技日報實習記者 張佳欣
據發表在《自然·通訊》雜志上的一項新研究，英國蘇塞克斯大學的研究人員利用“爆炸滲流”過程開發出一種高導電聚合物納米復合材料，該過程類似于病毒的網絡傳播。這一發現是一個偶然，對研究人員來說也是科學上的第一次。
滲流過程是液體技術發展中的一個重要組成部分，它是一個系統中的統計連通性，比如當水流經土壤或咖啡渣。“爆炸滲流”這一數學過程也可應用于人口增長、金融系統和計算機網絡，但在材料系統中從未見過，而這正是研究人員希望看到的過程。
在實驗中，研究人員將聚合物乳膠球加入氧化石墨烯中。通過干燥這種溶液，就像干燥油漆一樣，氧化石墨烯被困在球體之間，隨著加入更多的石墨烯，這些石墨烯薄片最終在乳膠膜內形成一個“滲流”網絡。
然而，由于氧化石墨烯不導電，研究人員進行了一些溫和的加熱（150℃，類似用于干燥油漆的熱槍的溫度），以消除化學缺陷。此時，這些薄膜不僅像預期的那樣具有導電性，而且比完全由石墨烯制成的薄膜的導電性更強。他們見證了導電性呈指數級增長。
這種新出現的材料行為帶來了一種新的高導電涂料解決方案，因為氧化石墨烯是一種廉價且易于大規模生產的納米材料。導電涂料和油墨在新的印刷技術中有一系列應用，例如賦予涂層抗靜電等特性或制造可阻擋電磁干擾（EMI）的涂層，在可穿戴健康監測器的開發中也至關重要。
研究人員稱，此次實驗中滲流網絡的發展類似于高傳播性病毒變種的出現，可讓科學家利用流行病模型來開發令人興奮的新材料。
研究人員還指出，由于氧化石墨烯的廉價和可擴展特性，這一成果將帶來可負擔得起的高導電聚合物復合材料，從而極大地提高包括電池在內的電動汽車材料的可持續性，并有可能在陶瓷等材料中添加導電涂層。