近期，我院王建锋教授与江雷院士课题组成员共同在材料领域国际顶级学术期刊《Advanced Materials》（IF=21.95）发表题为“Wetting-Induced Climbing for Transferring Interfacially Assembled Large-Area Ultrathin Pristine Graphene Film”的研究论文。
石墨烯具有优异的导电、导热和力学性能，有望组装成宏观薄膜材料，并应用于涂层、复合材料、柔性电极、传感器等领域。随着溶剂剥离技术的发展，石墨已经可以直接批量剥落成无缺陷、寡层石墨烯分散液，这为石墨烯的低成本工业化应用提供了前提。然而，由于干燥过程中的聚集问题，传统的溶液加工技术难以将溶剂剥离的石墨烯分散液进一步加工成均匀的薄膜材料。因此需要进一步研究开发新原理和新技术，将溶剂剥离的原始石墨烯分散液转换成宏观薄膜材料。
液体界面为石墨烯薄膜的组装和转移提供了一个理想平台。王建锋教授和江雷院士课题组成员合作发明了一种气-水界面组装/爬膜技术，实现了溶剂剥离石墨烯透明薄膜的快速、连续化组装和转移。将剥离的石墨烯分散液注射到水的表面，2分钟内在水表面形成了154平方厘米的透明石墨烯薄膜，接着将湿的基底插入水中，表面张力差驱动水表面的石墨烯薄膜以4.3毫米每秒的平均速度自发攀爬至基底上。
这种气-水界面组装/爬膜技术适用于各种基底，包括塑料膜、金属箔、布、纤维等，另外，用于亲/疏水图案基底以可制备图案化石墨烯透明薄膜；而且，这种气-水界面组装/爬膜的过程可以连续化进行，以成卷制备石墨烯透明薄膜；重要的是，这种气-水界面组装/爬膜的原理和技术具有普适性，适用于其他零维、一维和二维纳米材料，如二氧化硅纳米颗粒、碳纳米管、二硫化钼；有意思的是，这种爬膜过程可以反复交替进行，以制备多功能异质叠层薄膜，实现不同纳米材料在纳米尺度上的有序集成。总之，这种气-水界面组装/爬膜技术可方便、连续、快速地将各种溶剂剥离的纳米材料转换为大面积透明薄膜以及复合薄膜材料。
文章链接为：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.201806742
