南開大學(xué)等研獲耐高溫抗極寒“太空海綿”

近日，南開大學(xué)化學(xué)學(xué)院教授陳永勝團隊聯(lián)合美國萊斯大學(xué)，研獲了一種新型三維石墨烯材料。該材料有望成為航天裝備制造領(lǐng)域的“太空海綿”，可在4K（約-269℃）深低溫到1273K（約1000℃）高溫區(qū)間保持良好的穩(wěn)定性和高彈性。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表于《科學(xué)進展》。

該材料由無序排列的單層石墨烯片通過共價鍵化學(xué)交聯(lián)而構(gòu)成，在低至液氦溫區(qū)的極端低溫條件下具有與室溫下相同的力學(xué)性能，包括高度可回復(fù)的超級彈性、不變的楊氏模量、近零泊松比以及出色的抗疲勞性能。

通過自主搭建的力學(xué)性能測試系統(tǒng)，研究人員精確、系統(tǒng)地測試了在4～1273K（約-269～1000℃）溫度范圍內(nèi)，三維石墨烯材料的各項力學(xué)性能。此外，團隊利用改造的掃描電子顯微鏡和原位變溫樣品臺，獲得了三維石墨烯材料在極端低溫和高溫條件下壓縮―回彈過程中微觀結(jié)構(gòu)的變形特征，并通過理論模型計算驗證，闡明這一新型材料溫度不變性源于石墨烯特有的sp2雜化的二維碳原子平面晶體結(jié)構(gòu)。

（資料來源：紡織科技雜志 2019-05-08）