我国科学家研制出可耐“冰火考验”超轻超弹材料

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中国科学技术大学于树鸿院士的研究团队和梁教授的研究团队最近开发了一种新的“超轻质”材料，这种材料能够承受200万次压缩，但仍“超弹性”而不变形，能够承受零下100摄氏度至500摄氏度以上的“冰与火试验”。它在世界同类材料中性能领先，具有重要的应用前景。国际材料科学领域的顶级学术期刊《先进材料》最近发表了这一成果。

它质轻、坚韧、超弹性，能承受高温和低温。它是空航空航天、软机器人、机械缓冲、能量阻尼等领域的理想材料。许多材料都有一个或几个特征，但它们都极其罕见。

近年来，国际学术界试图利用碳纳米管和石墨烯开发轻质超弹性材料。然而，由于复杂的过程，只有毫米大小的“小物体”可以准备，样品将崩溃时，尺寸增加。另一方面，自然界中的一些生物材料具有优异的机械性能，但由于它们是纯有机或有机/无机复合结构，它们只能在非常窄的温度范围内工作。例如，人体的肌腱可以连续拉伸，这是一种很好的抗疲劳材料，但它只能在人体温度范围内正常工作。木头又轻又硬，但不耐高温，因为它也是一种有机物。

最近，中国科技大学于树鸿院士和梁教授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。

“简单地说，就是从自然界的一些天然物质的结构中学习，然后把氢和氧元素带走，只留下碳。”梁教授说，这样，生物材料就可以转化为石墨材料。

实验结果表明，采用新方法制备的新型石墨气凝胶材料具有优异的性能，其重量轻至约6毫克/立方厘米。它在200万次压缩循环后仍能保持超弹性而不变形，并能在-100摄氏度至-500摄氏度的温度范围内保持超弹性和抗疲劳性。

据报道，这种新材料可大量合成，具有生物材料的经济优势，因此在航天太阳能电池、超级电容器、能量缓冲器和压力传感器件中具有重要的应用前景。

来源：搜狐微门户