南开大学陈永胜教授团队研制出一种超强碳纳米弹性材料

日前，南开大学化学学院陈永胜教授团队在碳纳米材料方面研究获得重要进展，首次获得了一种同时具有泊松比为零和有优异弹性的材料。介绍该成果的论文《Three-dimensionally bonded spongy graphene material with super compressive elasticity and near-zero Poisson’s ratio》发表于最新一期的著名学术刊物《自然-通讯》（Nature Comm）。

这种“神奇”的黑色材料，表观看起来就像黑色棉花或海绵一样，其密度可以比空气还轻，可以反复压缩具有非常好的弹性。

陈永胜团队获得的这种材料通俗讲是一种同时具有软木塞和橡胶的性质的材料。科研人员试验发现，这种优异性能可以在极低温（液氮温度约零下197摄氏度）到极高温（900摄氏度） 期间都可以完全保持。

同时，这一材料还具有极高的比表面和超过99.9%的孔隙率，而且压缩比可以达到50以上，对各种液体具有超过其重量1000倍的的吸附和无漏转移能力。这种性质使其有可能用作人工生物材料，如人工肌肉和心脏、液体转移和石油污染清理等。

结合碳材料本身的化学和热稳定稳定性和极广的来源性，这些优良性质使这种超强碳纳米弹性材料在绿色能源（如超级电容器和锂电电极材料）、催化（催化剂以及助催化剂材料）、吸波隐身、驱动和制动（电磁开关等）和人工生物材料（人工肌肉和人工心脏等）等方面有可能有良好的应用前景。

据了解，该成果是由中、美、韩等多家科研团队合作研究取得的，获得了国家科技部、基金委等支持。（吴军辉）