記者從中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)獲悉，該校俞書宏院士團(tuán)隊(duì)成功研制出一種兼具高度可壓縮性和可拉伸性的超彈性全碳多孔資料，研討人員稱其為“碳繃簧”。其共同的微觀結(jié)構(gòu)和功能使其成為制作智能振動(dòng)和磁性傳感器材的理想資料，所獲得的傳感器材甚至能夠在極點(diǎn)溫度環(huán)境下有效地發(fā)揮作用。該研討成果日前宣布在《先進(jìn)資料》上。
多孔碳資料因其廣泛的應(yīng)用，一直是資料科學(xué)范疇的研討熱門。機(jī)械柔韌性是決定其實(shí)踐應(yīng)用過程中結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和耐久性的關(guān)鍵因素。然而，由于三維多孔的碳網(wǎng)絡(luò)之間銜接十分軟弱，怎么研制出具有可逆拉伸功能的多孔碳資料仍然是一個(gè)大的應(yīng)戰(zhàn)。
此前，研討人員受人類“足弓”的微觀彈性拱形結(jié)構(gòu)啟發(fā)，借助開展的雙向冰模板技術(shù)，成功構(gòu)筑了由微拱結(jié)構(gòu)單元有序堆疊構(gòu)成的全碳多孔資料，完成了高度可壓縮性和超彈性。 經(jīng)過深入研討標(biāo)明，引進(jìn)的這種共同的長(zhǎng)程有序?qū)訝钗⒐敖Y(jié)構(gòu)，不僅能夠處理多孔碳資料的壓縮脆性問題，一起還能夠有效處理其拉伸脆性問題?；诖耍杏懭藛T成功研制出這種“碳繃簧”，該“碳繃簧”能夠在-60%至80%的大應(yīng)變范圍內(nèi)完成可逆的拉伸和壓縮形變，并能徹底回彈，類似于真實(shí)的金屬繃簧，這種彈性特性使其與簡(jiǎn)直所有從前報(bào)道的多孔碳資料區(qū)分開來。此外，研討人員經(jīng)過結(jié)合原位掃描電鏡觀察和有限元模仿，證實(shí)了其彈性變形機(jī)制。
該磁性“碳繃簧”也可被用作關(guān)鍵部件，進(jìn)而制作成了一種新型的磁性傳感器材。研討結(jié)果標(biāo)明，該磁性傳感器可靈敏地探測(cè)到小至0.4mT的微小磁場(chǎng)。令人印象深入的是，這兩種傳感器材均能夠在-100℃到350℃的極點(diǎn)溫度環(huán)境中穩(wěn)定地發(fā)揮作用，這種共同優(yōu)勢(shì)使其應(yīng)用到外太空探測(cè)使命中成為可能。
聲明：轉(zhuǎn)載此圖文是出于傳遞更多信息之目的。若有來源標(biāo)注錯(cuò)誤或侵犯了您的合法權(quán)益，請(qǐng)作者持權(quán)屬證明與本網(wǎng)聯(lián)系，我們將及時(shí)更正、刪除，謝謝。
多孔碳資料因其廣泛的應(yīng)用，一直是資料科學(xué)范疇的研討熱門。機(jī)械柔韌性是決定其實(shí)踐應(yīng)用過程中結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和耐久性的關(guān)鍵因素。然而，由于三維多孔的碳網(wǎng)絡(luò)之間銜接十分軟弱，怎么研制出具有可逆拉伸功能的多孔碳資料仍然是一個(gè)大的應(yīng)戰(zhàn)。
此前，研討人員受人類“足弓”的微觀彈性拱形結(jié)構(gòu)啟發(fā)，借助開展的雙向冰模板技術(shù)，成功構(gòu)筑了由微拱結(jié)構(gòu)單元有序堆疊構(gòu)成的全碳多孔資料，完成了高度可壓縮性和超彈性。 經(jīng)過深入研討標(biāo)明，引進(jìn)的這種共同的長(zhǎng)程有序?qū)訝钗⒐敖Y(jié)構(gòu)，不僅能夠處理多孔碳資料的壓縮脆性問題，一起還能夠有效處理其拉伸脆性問題?；诖耍杏懭藛T成功研制出這種“碳繃簧”，該“碳繃簧”能夠在-60%至80%的大應(yīng)變范圍內(nèi)完成可逆的拉伸和壓縮形變，并能徹底回彈，類似于真實(shí)的金屬繃簧，這種彈性特性使其與簡(jiǎn)直所有從前報(bào)道的多孔碳資料區(qū)分開來。此外，研討人員經(jīng)過結(jié)合原位掃描電鏡觀察和有限元模仿，證實(shí)了其彈性變形機(jī)制。
該磁性“碳繃簧”也可被用作關(guān)鍵部件，進(jìn)而制作成了一種新型的磁性傳感器材。研討結(jié)果標(biāo)明，該磁性傳感器可靈敏地探測(cè)到小至0.4mT的微小磁場(chǎng)。令人印象深入的是，這兩種傳感器材均能夠在-100℃到350℃的極點(diǎn)溫度環(huán)境中穩(wěn)定地發(fā)揮作用，這種共同優(yōu)勢(shì)使其應(yīng)用到外太空探測(cè)使命中成為可能。
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來源：科技日?qǐng)?bào)
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