韩国科技院《AFM》：激光诱导石墨烯智能纺织品，用于未来宇航服和望远镜

材料分析与应用 · 公众号 · · 2024-10-24 16:32

正文

1 成果简介

具有高电、光学和热功能的新型材料在下一代太空任务中至关重要。宇航员的健康需要持续的健康监测，而散光抑制和散热对于太空望远镜至关重要。本文，韩国科学技术院 Young-Jin Kim 《 ADVANCED FUNCTIONAL MATERIALS 》期刊发表名为“ Laser-Induced Graphene Smart Textiles for Future Space Suits and Telescopes ”的论文，研究证明了以飞秒激光脉冲为图案的激光诱导石墨烯（LIG）可用作智能宇航服和望远镜的温度/应变传感、杂散光吸收和热管理的多功能材料。LIG 具有优异的电阻温度系数（−0.068% °C⁻¹）、454 的标距系数、光吸收（97.57%）和热扩散率（6.376 mm） 2 s −1 ）中。此外，热真空测试证实了 LIG 的可靠性和对太空任务的准备。在真空条件下（约10 −3 Torr）和约40 h 期间 -20 至 60 °C 的重复温度变化，温度/应变传感器和光吸收器保持功能。

2 图文导读

图1、制造过程和空间应用的示意图。

图2、LIG的表征

图3、基于LIG的温度传感器和应变传感器。

图4、LIG 的光吸收和热扩散率。

图5、热真空测试和测试后的性能保持

3 小结

总之，本文提出了一种简单且经济高效的 LIG 纺织品生产的新方法，展示了它们在未来太空应用中的通用适用性，尤其是可穿戴宇航服和智能太空望远镜。LIG 的独特性能，包括高导电/导热和高光吸收，通过一系列实验得到证实。由此产生的 LIG 智能纺织品在监测宇航员的生命信号以及抑制不需要的杂散光和消散望远镜中的热量方面表现出出色的性能。此外，热真空测试评估了基于 LIG 的传感器和光吸收器在太空条件下的环境耐久性。这一系列的结果有望加速 LIGs 在未来太空任务中的广泛应用。

文献：

https://doi.org/10.1002/adfm.202411257