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耐“冰火考验” 超轻超弹材料研制成功

发布时间:2020-06-06 18:59人气:

据新华社合肥12月30日电(记者徐海涛)中国科学技术大学俞书宏院士研究团队和梁海伟教授课题组近期研制出一种“超轻盈”的新材料,能经历200万次压缩仍“超弹”不变形,可耐受零下100摄氏度到零上500摄氏度的“冰火考验”,在全球同类材料中性能领先,具有重要应用前景。国际材料学领域顶级学术期刊《先进材料》日前发表了该成果。

既轻盈、坚韧又具备“超弹性”,还要能耐受高温和低温,这是航空航天、软体机器人、机械缓冲、能量阻尼等领域所需的理想材料。很多材料具备其中一种或几种特性,但全部具备的极其稀少。

近年来,国际学界尝试用碳纳米管和石墨烯来研制轻盈的超弹性材料,但由于工艺复杂,还只能制备出毫米级尺寸的“小物件”,尺寸再增大样品就会坍塌。另一方面,自然界中有些生物材料具备优异的力学性能,但由于它们是纯有机或有机/无机复合结构,一般只能在很窄的温度范围内工作。

近期,中科大俞书宏院士团队和梁海伟教授课题组发现了一种通过热解化学控制,将结构生物材料转化为石墨碳纳米纤维气凝胶材料的新方法。“简单来说,就是借鉴自然界中的一些天然材料的结构,然后把其中的氢、氧元素都‘拿走’,只留下碳。”梁海伟教授说,通过这种方式,就能把生物材料转化成石墨材料。

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