記者昨日從中國(guó)科大獲悉，該校俞書宏教授課題組與吳恒安教授課題組合作，成功設(shè)計(jì)制備出超彈性耐疲勞宏觀尺度碳納米組裝體仿生材料。研究成果9月27日在線發(fā)表在《自然·通訊》上。

俞書宏課題組受人類足弓等常見彈性拱結(jié)構(gòu)的啟發(fā)，通過巧妙的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，成功制備了一種具有微觀層狀連拱結(jié)構(gòu)的宏觀尺度碳納米組裝體材料?；谶@種仿生結(jié)構(gòu)，該材料雖然由脆性易碎的無定型碳-石墨烯復(fù)合物構(gòu)筑而成，卻同時(shí)實(shí)現(xiàn)了高水平的可壓縮性、超彈性及抗疲勞性：壓縮90%形變后可完全恢復(fù)原狀;具有如彈簧一樣的極快回彈速度(580毫米/秒)，遠(yuǎn)超過國(guó)際已報(bào)道170毫米/秒的最高水平;每次壓縮循環(huán)中的能量損耗僅為其受壓過程總存儲(chǔ)能量的20%，明顯低于國(guó)際已報(bào)道30%~80%的常規(guī)水平;20%形變壓縮100萬次仍能維持結(jié)構(gòu)與性能穩(wěn)定，優(yōu)于國(guó)際已報(bào)道15%形變壓縮50萬次和6%形變壓縮100萬次的水平。

據(jù)悉，這種材料有望用于某些特種條件下力學(xué)傳感和探測(cè)等領(lǐng)域，例如地震波的檢測(cè)、外星球探測(cè)車的傳感部件等。同時(shí)，這種基于宏觀結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)微觀結(jié)構(gòu)材料的思路，對(duì)于設(shè)計(jì)其他微觀結(jié)構(gòu)材料具有重要指導(dǎo)意義。