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中科大研制出可耐“冰火考验”的超轻超弹材料

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”……记者近日从中科大获悉,该校俞书宏院士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,成果发表在最新一期国际材料学领域顶级学术期刊《先进材料》上。

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,但工艺复杂,只能制备出毫米级尺寸的“小物件”。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。比如人体的肌腱,可以不断地拉伸,是一种很好的抗疲劳材料,但它只能在人的体温范围内正常运行。

中科大科学家们发现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‘拿走’,只留下碳。 ”梁海伟说,通过这种方式就能把生物材料转化成石墨材料。

经实验验证,新方法制备出的新型石墨气凝胶材料具备优异性能,重量轻至每立方厘米6毫克左右。由于这种新材料可“大尺寸”、大批量合成,并具有生物材料的经济优势,在航天太阳能电池、超级电容器、能量缓冲和压力传感装置等领域具有重要应用前景。

本文来自安徽日报,本文观点不代表利特纳米立场,转载请联系原作者。

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