200萬次壓縮不變形，超輕超彈材料可耐“冰火考驗”

中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)俞書宏院士研究團(tuán)隊和梁海偉教授課題組近期研制出一種“超輕盈”的新材料，能經(jīng)歷200萬次壓縮仍“超彈”不變形，可耐受-100～500℃的“冰火考驗”，在全球同類材料中性能領(lǐng)先，具有重要應(yīng)用前景。國際材料學(xué)領(lǐng)域頂級學(xué)術(shù)期刊《先進(jìn)材料》日前發(fā)表了該成果。

他們發(fā)現(xiàn)了一種通過熱解化學(xué)控制，將結(jié)構(gòu)生物材料轉(zhuǎn)化為石墨碳納米纖維氣凝膠材料的新方法。簡單來說，就是借鑒自然界中的一些天然材料的結(jié)構(gòu)，然后把其中的氫、氧元素都“拿走”，只留下碳。通過這種方式，就能把生物材料轉(zhuǎn)化成石墨材料。

經(jīng)實驗驗證，新方法制備出的新型石墨氣凝膠材料具備優(yōu)異性能，重量輕至6 mg/cm3左右，經(jīng)歷200萬次壓縮循環(huán)后仍能保持超彈性而不變形，在-100～500℃的溫度范圍內(nèi)均能保持超彈性和抗疲勞性能。由于這種新材料可“大尺寸”和大批量合成，并具有生物材料的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢，在航天太陽能電池、超級電容器、能量緩沖和壓力傳感裝置等領(lǐng)域具有重要應(yīng)用前景。