二維材料可以在最大強化限制下獨特地跨越其周圍復(fù)合材料基體的物理尺寸。然而,連續(xù)二維材料占高體積分數(shù)時的排列和組裝仍面臨巨大挑戰(zhàn)。
Liu等人通過堆疊和折疊的方法制作了多達320平行層、厚度跨度從0.032到0.11毫米的定向石墨烯/聚碳酸酯復(fù)合材料,在聚碳酸酯只有0.082%這樣極低的體積分數(shù)下顯著提升了有效彈性模量和強度。與之類似的,通過橫向剪切滾動方法制成的阿基米德螺旋纖維也表現(xiàn)獨特,其拉伸伸縮率達110%、比芳綸大30倍。兩種復(fù)合材料在石墨烯平面軸向和透明方向分別都具有各向異性導(dǎo)電性。
這些復(fù)合材料在聚合物體積分數(shù)高度減少的情況下都具有很好的機械強化、電學和光學性質(zhì)。