碳是地球上分布最廣泛的材料之一 。 近期， 中國科學技術大學俞書宏教授課題組受自然界中的蜘蛛網啟發， 研制出一種每秒彈速達0.86米、“壓扁”10萬次不變形的“超彈性”硬碳材料， 且制作方法簡單高效 。 國際材料學領域學術期刊《先進材料》日前發表了該研究成果 。
據介紹， 根據碳原子排列方式的不同， 碳材料可分為石墨碳、軟碳和硬碳3種 。 比如鉛筆芯的主要成分就是石墨碳， 常見的煤炭則是軟碳和硬碳的復合體 。 石墨碳和軟碳的彈性高、易變形， 但強度低；硬碳的結構穩定， 但性脆易碎 。 如何使硬碳既能保持“硬度”， 又能變得更有彈性， 是材料學界的一大挑戰 。
近期， 俞書宏教授課題組受自然界中的蜘蛛網啟發， 通過模板法構筑納米纖維網絡結構， 制備了一種具有納米纖維網絡結構的新型硬碳材料， 具有超彈性、抗疲勞以及穩定性好等優點 。
【我國學者模仿蜘蛛網研制出“超彈性”硬碳材料】“如同蜘蛛網， 這種材料的內部結構是線與線之間交叉焊接， 整體類似于一個‘毛線團’ 。 ”中科大博士生秦冰介紹， 這種結構設計賦予了材料新的性能 。 實驗顯示：其回彈速度每秒鐘達0.86米；“壓扁”10萬次， 外形、性能幾乎復原如初；在零下196攝氏度的低溫環境中， 還能保持超彈性及電阻穩定性 。
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