7月20日,記者從浙江大學(xué)獲悉,該校高分子學(xué)系高超教授團(tuán)隊(duì)聯(lián)合西安交通大學(xué)劉益?zhèn)惤淌趫F(tuán)隊(duì)制備出具有微穹頂結(jié)構(gòu)的高彈“烯陶”氣凝膠。其耐熱能力突破2000攝氏度大關(guān),在反復(fù)擠壓下依然保持輕盈高彈、性能穩(wěn)定。相關(guān)研究成果近日發(fā)表在學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》。
氣凝膠是一種超輕的固體材料,素有“凝固的煙”之稱。氣凝膠中90%以上都是微納米級的氣孔,它們通常是蜂窩或拱形結(jié)構(gòu)。
此次研究中,科研團(tuán)隊(duì)采用操作簡單的二維通道受限發(fā)泡方法,將氣凝膠內(nèi)部氣孔形狀變?yōu)轳讽斀Y(jié)構(gòu),能夠更好地消化外部沖擊。計(jì)算機(jī)仿真模擬顯示,微穹頂結(jié)構(gòu)的彈性應(yīng)變能存儲能力至少是傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的10倍,從而讓氣凝膠展現(xiàn)彈性抗壓的特性。
記者了解到,科研團(tuán)隊(duì)制備的“烯陶”氣凝膠,一半是陶瓷、一半是石墨烯,是兩者在原子層面的二維雜化。實(shí)驗(yàn)顯示,烯陶氣凝膠在寬溫域范圍具有突出的力學(xué)彈性,不僅常溫下能被反復(fù)壓縮,而且在零下268.8攝氏度至2000攝氏度的環(huán)境中仍保持99%彈性應(yīng)變的優(yōu)異性能。
“我們相信二維通道受限發(fā)泡法會打開許多未知的多孔材料世界,其中有更多優(yōu)異性能及應(yīng)用場景等待我們發(fā)現(xiàn)?!备叱f,未來或許這種如煙卻堅(jiān)韌的新材料,能讓探測器更接近太陽。未來,人們穿上由它制成的熱防護(hù)服,能夠深入地球內(nèi)部,探索前所未見的奇異景觀。
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