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    他們在針對這種新型復合材料的微觀力學過程的研究中還發(fā)現(xiàn)，在聚合物分子鏈段與碳納米管管束間相互耦合作用下，復合材料宏觀應(yīng)變傳遞到碳納米管軸向應(yīng)變的傳遞效率是常規(guī)方法制備的離散碳管增強復合材料的數(shù)倍，并且耦合方式會因所采用的聚合物分子結(jié)構(gòu)不同而不同。傳統(tǒng)復合材料領(lǐng)域內(nèi)所使用的混合定則不能夠描述這種分子尺度的耦合現(xiàn)象。基于這一發(fā)現(xiàn)，他們創(chuàng)新性地將應(yīng)變傳遞因子引入到通用的混合定則當中，提出了適用于碳納米管增強復合材料的改進后的混合定則，用以描述納米尺度增強體與聚合物基在分子尺度的耦合對復合材料宏觀力學性能的影響。該研究成果(Nano. Lett. 2009, 9, 2855-2861)不僅解決了制備及改善碳納米管增強復合材料的一個難題，對其它納米復合材料的研究也有著一定的借鑒作用。

    該工作在完成后得到了本領(lǐng)域內(nèi)的廣泛關(guān)注與好評。審稿人認為，“該研究所討論的問題在突破碳納米管增強纖維5%含量壁壘方面具有高度重要性”。在2009年12月由科技部基礎(chǔ)研究管理中心組織專家進行的“2009年度中國基礎(chǔ)研究十大新聞”的初評工作中，經(jīng)過專家組對近200項推薦新聞的評選，關(guān)于連續(xù)碳納米管網(wǎng)絡(luò)增強復合材料力學性能的研究成果進入了本年度評選的30項候選新聞。

    相關(guān)工作得到中國科學院、國家自然科學基金委和科技部項目的資助。

圖1.宏觀碳納米管薄膜及纖維的微觀結(jié)構(gòu)與力學性質(zhì)。a）宏觀碳納米管薄膜及纖維的微觀結(jié)構(gòu)。b）宏觀碳納米管薄膜及纖維的拉伸曲線。c）宏觀碳納米管薄膜及纖維在應(yīng)力下的拉曼光譜。

圖2.新型碳納米管增強復合材料的結(jié)構(gòu)及碳納米管網(wǎng)絡(luò)與高分子之間的耦合。

圖3.a）碳納米管復合纖維的拉伸曲線。b）高聚物基體、碳納米管宏觀結(jié)構(gòu)及復合纖維的力學性質(zhì)匯總。