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　　隋剛教授以樹脂基復合材料為例，對復合材料的廣泛應用進行了簡單說明：“這是技術發展比較成熟，使用范圍最廣泛的一類復合材料，一般是由短切纖維、連續纖維及其織物增強熱固性或熱塑性聚合物基體而成。

　　在航空方面，碳纖維樹脂基復合材料在減輕結構重量、提高結構效率、改善結構可靠性、延長結構使用壽命方面，具有其他材料無法比擬的優勢，已經是應用于A380、波音787等飛機的主結構材料。

　　在航天方面，固體火箭發動機殼體、液體燃料貯箱、儀器艙段、衛星整流罩等重要部件也都是由復合材料制造的。而風能和核能發電設備、輕量化汽車、體育休閑用品等更是離不開復合材料的身影。此外，在集成電路、電磁屏蔽、隱身材料以及生物組織工程等方面，復合材料同樣大有可為。”

　　有機化學修飾，帶來納米材料領域新進展

　　材料科學發展到今天，納米材料越來越多地得到人們的關注。納米粒子具有許多不同于常規固體的新奇特性，而且，僅用少量的納米填料就可實現復合材料性能的提高。因此，納米材料領域受到不少復合材料研究人員的重視與青睞。不過，由于碳納米管和碳納米纖維等一維納米材料在聚合物基體中易團聚、界面粘結差，難以發揮性能優勢，這讓不少研究者都頗為傷神。針對此項難題，隋剛教授進行了多年研究，終于有所收獲。

　　“我們對碳納米材料表面進行了有機化學修飾，并通過與特殊化合物的力化學反應及后處理技術，得到液態的納米添加物。這種液態納米添加物在環氧樹脂等聚合物基體中不聚集不纏繞，易于分散，并具有適當的反應活性，能夠和環氧樹脂基體發生化學及物理結合，形成一種超分子結構。”隋剛教授這樣說。

　　當問到這種納米添加物與傳統工藝的簡單混合以及普通化學接枝有何不同時，隋剛教授解釋道：“它消除了納米粒子對于環氧樹脂黏度的影響，能夠通過共價鍵鏈接在環氧樹脂分子鏈上，均勻分布在環氧樹脂交聯網絡之中，發揮增強作用。同時，通過調節交聯網絡密度，改善材料韌性。此外，還可以降低環氧樹脂表面能，提高熱穩定性，改善聚合物基體與碳纖維、芳綸纖維、玻璃纖維和超高分子量聚乙烯纖維等增強材料的界面黏接。通過碳納米材料和連續纖維的多尺度協同增強作用，可同時實現納米復合材料的高強、高韌和良好的界面性能。”

　　■ 延伸閱讀

　　材料與化學的“雙重變奏史”

　　材料的每一次發展，都影響著科學技術領域的整體水平，并給人們的生活帶來巨大的變化。沒有半導體單晶硅材料就不可能有今天的微電子產品，沒有先進復合材料也不可能有航空航天工業的飛速發展。

　　天然橡膠產品出現于19世紀初期，但由于它在炎熱天氣下會變軟，而在寒冷天氣下又會變脆，在實用性方面存在很大障礙。1839年發明的天然橡膠硫化技術解決了這一難題，化學促進劑和穩定劑的加入改善了天然橡膠存在的問題，而這一基本方法現今仍在使用。

　　從20世紀20年代早期試驗火箭的首次發射，到50年代的通信衛星，再到80年代的可重復使用的航天飛機，人類在探索太空方面取得了驕人的業績。在這一過程中，化學技術提供了符合設計要求的材料。研制出來的鋁、鈦合金為飛機制造提供了強度高、重量輕、耐高溫和耐腐蝕的材料。隨著對碳纖維及復合材料研究的不斷深入，其技術和產品也逐漸進入軍用和民用領域，如用作飛機結構材料、電磁屏蔽除電材料、人工韌帶等人體代用材料以及用于制造火箭外殼、機動船、工業機器人、汽車板簧和驅動軸等。

　　在不遠的將來，各種新型材料都有望得到研制開發，比如可被隨意擠壓成形的凝膠材料、可以制作隱身斗篷的隱身材料、透光混凝土材料、氣凝膠材料等等。