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来自国普渡大学的研Ih员,与兰州大学和哈尔滨工业大学的团队Q以及美国空军研I实验室的科学家们合作,Ʋ设计研发一U可以应用于包括建筑和航I天在内的多个行业的超材料Q这U超材料的制作源于氧化铝U米层和矛_烯的l合?
上图是一U新型的轻质、高强、阻燃和高弹性的材料,q些优异的性能使其在各大领域中h潜在的应用h倹{?br /> 普渡大学工业工程学院的副教授GaryCheng在一份声明中表示Q“这U材料甚臌比羽毛都轻,因ؓ它具有极低的密度Q同时还拥有着非常高的比强度。?br /> GaryCheng补充道:“如今陶L件的优异性能已被应用于许许多多的领域之中Q例如保温材料、智能传感器、电L吸收材料和防腐蚀涂层{。?br /> q种材料内部具有蜂H式微结构,能够提供强的弹性和l构鲁棒?l构鲁棒性又可称为结构整体性和牢固性,有时亦可UCؓ防止l构q箋倒塌性。它是从从结构概念学角度对结构整体受力性能的一U阐释,要求l构的构件能够协调工作,q接要可靠,构成一个牢固的l构整体;l构鲁棒性要求结构有多道防线Q不致因某一构g的失效而造成l构性的破坏Q要求结构即便发生局部破坏后也不至于引发大范围的q箋倒塌)。复合材料由夹在陶瓷层之间相互连接的矛_烯所l成。石墨烯支架又被UCؓ气凝Ӟ它是用一U叫做原子层沉积的工Z陶瓷层进行化学键合的?br /> GaryCheng_“我们仔l控制了q种矛_烯气凝胶的几何ŞӞq沉U了一层很薄的陶瓷层。值得一提的是,q种气凝胶的机械性能h多功能性,”他补充_“这研I有可能使石墨烯成ؓ一U更加实用的功能性材料。?br /> 一般石墨烯在高温下会自动分解,但是陶瓷氧化铝却赋予了其高的耐热性和ȝ性能Q可以用作飞机的隔热|。然而陶h料同样会带来一些不好的影响Q抑制了他们作ؓ功能性材料的应用?br /> GaryCheng_“在q里Q我们报告了一U多功能的陶瓷——石墨烯材料,其微l构能够提供强的弹性和l构鲁棒性,Z实现了这一点,我们通过l合多层Ҏ单元格Q设计出了一U分层的蜂窝式微l构。这U超材料同时表现Zpd多功能的属性,q在之前的陶瓷和陶瓷——基体复合结构中q没有被报道q,”他补充说?br /> q种轻质、高强和极具减震性能的材料,有望使得复合材料成ؓ柔性电子器件和大型应变传感器的良好基材。它同时q具有很高的电导率,是一U极佳的l热材料Q可用作ȝ、隔热涂层以及将热量转换成电能的传感器和讑֤?br /> 该工艺可能会应用到大规模地工业制造中Q未来可能会通过改变其晶体结构,或者扩大制造和控制微结构的工艺来优化材料的性能?