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折叠椅、折叠床、折叠帽子生活中的"折叠"无处不再，给我们带来了方便快捷的生活方式。但你知道手机也能折叠吗？
如果有一天，你的手机可以这样装进包里，是不是很酷？
通过巧妙设计，浙江大学高分子系高超教授团队研发出一种新型石墨烯组装膜：它是目前导热率最高的宏观材料，同时具有超柔性，能反复折叠6000次，承受弯曲十万次。厉害了我的石墨烯组装膜！
这一进展解决了宏观材料高导热和高柔性不能兼顾的世界性难题，有望广泛应用于高效热管理、新一代柔性电子器件及航空航天等领域。
高超介绍，电子电器工作时会发热，需要高效热管理来保证其正常运行，新一代器件还要求可弯折性。现有宏观材料的高导热和高柔性是一对鱼和熊掌难以兼得的矛盾。石墨烯的出现为解决这一矛盾提供了理论上的可能。它是一种由碳原子以sp2杂化方式形成的蜂窝状平面单层二维大分子。
原子质量轻、简单而又强力的键接结构赋予了它超高的导热性；同时，单原子层厚度又使得其具有较好的柔性。遗憾的是，目前已有的剥离型石墨烯片小、缺陷多，其组装而成的宏观材料导热率和柔性都欠佳，还比不上商业化的聚酰亚胺石墨化膜(GPI)。比如，我们手机里的散热膜，就是用GPI制成的。
新的研究成果将柔软的石墨烯片"升级"成了一片20厘米边长的石墨烯组装膜，看上去很像一片大大的即食海苔。这10微米厚的"海苔"，是由数千层单片石墨烯交叠而成的。
如此细小的褶皱怎么制造？高超团队想出了一种新颖的方法：将石墨烯膜高温加热，膜中的含氧官能团在高温下分解释放出气体，使石墨烯膜内部形成微气囊；再经过机械辊压成膜，微气囊的气体被排出，形成微褶皱。"就这么简单"，高超说。AdvancedScienceNews认为，这样的设计理念和实验策略能够拓展至其他二维纳米材料中。
a)市售智能手机背面；b)手机处于待机状态；c)用聚酰亚胺石墨化膜(GPI)作为手机散热膜；d)同一部手机用新型石墨烯膜作为散热膜；e,f)在(b),(c),(d)三种状态下，手机的水平和垂直温度线的比较，表明石墨烯膜具有更好的散热降温效果。
一片可以延长手机寿命的"膜"
这项听起来高大上的材料研究，可以大大改善手机的散热性能。浙江大学高分子系博士生彭蠡说，电子元器件的散热是器件开发一项很重要的课题。它们"怕热"，是因为这些功率器件都有稳定工作的温度区间。随着温度的升高，器件工作的稳定性会下降，噪音升高，并且寿命降低。一般来说，温度提高8—10度，器件寿命会下降一半。
石墨烯膜可折叠成千纸鹤
据统计，电子产品失效的原因中，温度占比达到50%以上。而这项发明将使手机长时间使用后不再烫手。
他说，课题组将这种新型石墨烯膜替代商用GPI膜，应用于手机散热，发现手机CPU处的温度可以控制在33以下，相对商用GPI膜降低了6。彭蠡表示，一般温度提高8—10度，电子器件寿命会下降一半。这就是说，这种新型石墨烯膜，可以大大增加手机的寿命。
从手机到卫星都可以用的"膜"
柔软而高导热的性能，赋予我们对石墨烯组装膜无限的想象空间，这项发现不仅仅可以运用在可折叠的手机、笔记本电脑中，甚至将会在卫星和航天器取得广泛应用。
这个课题的研究组将这种石墨烯膜替代商用GPI膜，应用于手机散热膜上，发现手机CPU处的温度可以控制在33℃以下，相对商用GPI膜降低了6℃。如果把这层膜用到人造卫星上，就能很好地解决卫星的"向光背光"温差大的问题。
AdvancedScienceNews评论认为，这项成果使得很多大面积多功能的二维材料能够应用到现实世界的柔性器件中，从航空航天到智能手机，不一而足。也许在不久的将来，这项研究成果就会让我们的很多大型电器折叠起来！
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