硬碳气凝胶

最近，中国科学技术大学俞书宏教授领导的课题组受自然界蜘蛛网同时具有高强度和弹性的启发，巧妙通过模板法，制备了一系列具有纳米纤维网络结构的硬碳气凝胶。该系列气凝胶具有超弹性、抗疲劳以及稳定性好等优点。研究成果被选为封底论文发表在《先进材料》上。 气凝胶因其半透明的色彩和超轻重量，有时也被称为“固态烟”或“冻住的烟”。气凝胶貌似“弱不禁风”，其实非常坚固耐用。它可以承受相当于自身质量几千倍的压力，在温度达到1200摄氏度时才会熔化。此外它的导热性和折射率也很低，绝缘能力比最好的玻璃纤维还要强39倍。…

硬碳材料作为描述聚合物热解制备的碳材料，在机械强度和结构稳定性方面展现出极大的优势，但是本征性质较脆且易碎。近日，记者从中国科学技术大学获悉，该校俞书宏教授制备了一系列具有纳米纤维网络结构的硬碳气凝胶。该系列气凝胶具有超弹性、抗疲劳以及稳定性好等优点，有望在应用于具有高稳定性、大量程(50 KPa)、可拉伸或可弯曲的应力传感器。 硬碳气凝胶的制备。 （a）示意图，表明通过使用纳米线作为模板的通用合成方法； （b）以BCNF@RF为例，宏量合成RF纳米纤维水凝胶； （c）硬碳气凝胶SEM图像； （…

碳材料可按碳原子杂化轨道的不同分为石墨碳（GC）、软碳（SC）和硬碳（HC）。石墨碳具有二维六方晶体的长程有序结构，如石墨，石墨炔，石墨烯/氧化石墨烯、碳纳米管等。在热解过程中，一些碳原子重构成二维芳族石墨烯片，如果这些石墨烯片大致平行，在高温下则容易石墨化，称为软碳；如果这些石墨烯片随机堆叠并通过边缘原子交联，高温下不能石墨化，则称为硬碳。通常来说，石墨碳和软碳具有高弹性，但是强度较低，容易变形，而硬碳的强度大，稳定性好，但是易碎。如何将硬碳材料制备成超弹性块材仍然是一个挑战。最近，中科大化学系俞书宏教授领导的课题组受到自然界的蜘蛛网同时具有高强度和弹性的启发，巧妙通过模板法构筑纳米纤维网络