日前,南開大學(xué)化學(xué)學(xué)院陳永勝教授團(tuán)隊(duì)在碳納米材料方面研究獲得重要進(jìn)展,首次獲得了一種同時(shí)具有泊松比為零和有優(yōu)異彈性的材料。介紹該成果的論文《Three-dimensionally bonded spongy graphene material with super compressive elasticity and near-zero Poisson’s ratio》發(fā)表于最新一期的著名學(xué)術(shù)刊物《自然-通訊》(Nature Comm)。
這種“神奇”的黑色材料,表觀看起來就像黑色棉花或海綿一樣,其密度可以比空氣還輕,可以反復(fù)壓縮具有非常好的彈性。
陳永勝團(tuán)隊(duì)獲得的這種材料通俗講是一種同時(shí)具有軟木塞和橡膠的性質(zhì)的材料。科研人員試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),這種優(yōu)異性能可以在極低溫(液氮溫度約零下197攝氏度)到極高溫(900攝氏度)期間都可以完全保持。
同時(shí),這一材料還具有極高的比表面和超過99.9%的孔隙率,而且壓縮比可以達(dá)到50以上,對各種液體具有超過其重量1000倍的的吸附和無漏轉(zhuǎn)移能力。這種性質(zhì)使其有可能用作人工生物材料,如人工肌肉和心臟、液體轉(zhuǎn)移和石油污染清理等。
結(jié)合碳材料本身的化學(xué)和熱穩(wěn)定性和極廣的來源性,這些優(yōu)良性質(zhì)使這種超強(qiáng)碳納米彈性材料在綠色能源(如超級電容器和鋰電電極材料)、催化(催化劑以及助催化劑材料)、吸波隱身、驅(qū)動(dòng)和制動(dòng)(電磁開關(guān)等)和人工生物材料(人工肌肉和人工心臟等)等方面可能有良好的應(yīng)用前景。
據(jù)了解,該成果是由中、美、韓等多家科研團(tuán)隊(duì)合作研究取得的,獲得了國家科技部、基金委等支持。
論文鏈接:http://www.nature.com/ncomms/2015/150120/ncomms7141/full/ncomms7141.html
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