經(jīng)歷200萬次壓縮仍“超彈”不變形，可耐受零下100攝氏度到零上500攝氏度的“冰火考驗”……記者近日從中科大獲悉，該校俞書宏院士團(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，成果發(fā)表在最新一期國際材料學(xué)領(lǐng)域頂級學(xué)術(shù)期刊《先進(jìn)材料》上。

近年來，國際學(xué)界嘗試用碳納米管和石墨烯來研制輕盈的超彈性材料，但工藝復(fù)雜，只能制備出毫米級尺寸的“小物件”。自然界中有些生物材料具備優(yōu)異的力學(xué)性能，但由于它們是純有機(jī)或有機(jī)/無機(jī)復(fù)合結(jié)構(gòu)，一般只能在很窄的溫度范圍內(nèi)工作。比如人體的肌腱，可以不斷地拉伸，是一種很好的抗疲勞材料，但它只能在人的體溫范圍內(nèi)正常運行。

中科大科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)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‘拿走’，只留下碳。 ”梁海偉說，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，重量輕至每立方厘米6毫克左右。由于這種新材料可“大尺寸”、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。

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