中科大制备出新型仿生材料 有望用于检测地震波

2016年10月6日 来源:新华网 万贯国际新闻网

记者昨日从中国科大获悉,该校俞书宏教授课题组与吴恒安教授课题组合作,成功设计制备出超弹性耐疲劳宏观尺度碳纳米组装体仿生材料。研究成果9月27日在线发表在《自然·通讯》上。

俞书宏课题组受人类足弓等常见弹性拱结构的启发,通过巧妙的实验设计,成功制备了一种具有微观层状连拱结构的宏观尺度碳纳米组装体材料。基于这种仿生结构,该材料虽然由脆性易碎的无定型碳-石墨烯复合物构筑而成,却同时实现了高水平的可压缩性、超弹性及抗疲劳性:压缩90%形变后可完全恢复原状;具有如弹簧一样的极快回弹速度(580毫米/秒),远超过国际已报道170毫米/秒的最高水平;每次压缩循环中的能量损耗仅为其受压过程总存储能量的20%,明显低于国际已报道30%~80%的常规水平;20%形变压缩100万次仍能维持结构与性能稳定,优于国际已报道15%形变压缩50万次和6%形变压缩100万次的水平。

据悉,这种材料有望用于某些特种条件下力学传感和探测等领域,例如地震波的检测、外星球探测车的传感部件等。同时,这种基于宏观结构设计微观结构材料的思路,对于设计其他微观结构材料具有重要指导意义。(刘标)

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