碳納米管（CNT）與石墨烯作為碳納米材料家族的核心成員，憑借獨特結構展現出優異性能，卻存在天然性能短板：一維結構的 CNT 薄膜雖因管狀構型和大長徑比具備高拉伸強度，但其熱傳導受限于界面聲子散射，導熱系數偏低；二維的石墨烯薄膜經高溫石墨化后熱導率可達 5000 W/m?K，卻因層間結合力弱導致拉伸強度不足。

電子器件微型化、柔性儲能等領域對材料提出 “結構 – 功能一體化” 需求，既需力學支撐又要高效熱 / 電傳輸，單一碳材料難以滿足。現有復合策略多依賴物理混合或化學沉積，常面臨分散不均、界面結合弱等問題，協同效應受限。如何通過結構調控實現性能互補成為研究關鍵。石墨烯與 CNT 的維度差異可構建多維網絡，但其均勻復合與界面優化仍是瓶頸。開發簡便且可控的制備方法，強化二者界面負載傳遞與電子 / 聲子傳導，對突破材料性能局限、拓展高端應用具有重要意義。

近日，華東理工大學王健農教授團隊在石墨烯 / CNT 復合薄膜材料領域取得新進展。碳納米管（CNT）薄膜現已開發出具有高拉伸強度但低導熱系數的碳納米管薄膜，而石墨烯薄膜則具有低拉伸強度但高導熱系數，在極高溫度下通過石墨化。研究提出了一種同時制備具有高力學性能和傳輸性能的石墨烯/碳納米管復合薄膜的簡便策略。這是通過將碳納米管薄膜逐層纏繞，并插入石墨烯薄片來完成的。結果表明，通過控制石墨烯的含量和尺寸、CNT 排列和堆積密度，得到的石墨烯/CNT 復合膜在取向方向上可以具有 6.67 GPa 的高拉伸強度、4.74 N tex^?1?的比強度和 284 MJ m^?3?的超高韌性。此外，復合薄膜還可以在僅 1 μm 的厚度下提供 753.23 W m^?1?K^?1?的高導熱系數和 35 dB 的電磁干擾屏蔽。這些機械和傳輸性能的結合優于以前的相關材料，可歸因于石墨烯的均勻插層，這加強了負載傳遞和電子/聲子電導率的界面相互作用。這種復合薄膜在需要優先考慮結構和功能集成的地方可以具有廣泛的應用。研究成果以“Carbon nanotube films with superior mechanical and transport properties achieved by graphene intercalation”為題，發表在《Carbon》上。

石墨烯均勻插層強化了界面負載傳遞與電子/聲子傳導，實現性能互補，突破傳統復合材料的局限。該研究為多維碳材料的結構設計提供了新思路，推動了柔性電子、高效熱管理及電磁屏蔽等領域的技術發展。

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