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       在生物組織和人工分子組裝中均廣泛觀察到刺激反應性融合和裂變行為。 但是，在融合和裂變過程中，設計具有結構和屬性持久性的體系仍然具有挑戰性。這里，展示了濕法紡絲制備的氧化石墨烯(GO)纖維的可逆融合和裂變行為，在溶劑觸發下，許多宏觀纖維可以融合成更粗的一種纖維，并且也可以分離成原始的單個纖維。氧化石墨烯纖維殼層由溶劑蒸發和滲透引起的動態幾何變形，是實現可逆融合-分裂循環的關鍵。該原理可擴展到實現復雜纖維組件之間的柔性轉換，以及客體化合物的夾雜或排出。
 
  Figure 1. GO纖維的可逆融合和裂變。（A）溶劑觸發精確可逆的GO纖維自溶和自裂變原理圖。（B）~100 GO纖維和單個FuF-100纖維通過膨脹輔助融合和裂變可逆轉換的照片。（C-F）~100 GO纖維的融合過程(從左到右)和FuF-100的反裂變過程(從右到左)的連續掃描電鏡圖像。
 
  Figure 2. 融合-裂變循環的原位熒光觀察和異位EDS分析。（A-D）連續熒光顯微圖。（E-L）不同元素的連續重疊元素分布圖像，顯示了水誘導的融合(頂部)和裂變(底部)過程。
 
  Figure 3．可逆融合和裂變的動態形貌變形機制。（A）自融合和自裂變的可逆恢復的殼層形貌皺褶示意圖。（B）在膨脹和溶脹過程中，單根水溶脹GO纖維的殼周長隨纖維直徑的變化。（C）在不同纖維直徑下單位波紋的平均尖端曲率半徑。（D）FuF-50和FiF-50的拉伸強度和相應的直徑與循環次數的函數關系。
 
  Figure 4．可逆融合實現了可控轉變。（A-D）不同過程時的可逆轉變的照片。（E，F）示意圖和偏光光學照片。（G-J）偏光光學顯微鏡圖像，顯示聚丙烯腈(PAN)短纖維通過熔合捕獲FuF和裂變可逆排出。
  
       該研究工作由浙江大學高超教授和西安交通大學劉益倫教授課題組于2021年發表在Science期刊上。原文：Reversible fusion and fission of grapheneoxide–based fibers。

轉自《石墨烯雜志》公眾號