快科技资讯 07月22日 09:44
浙大研发出弹性气凝胶:2000℃热不化!
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浙江大学高分子科学与工程学系团队近日发布一项重大突破,成功研发出一种新型弹性气凝胶材料。该材料能够承受高达2000℃的极端高温,同时保持卓越的弹性和结构稳定性。这一创新克服了传统气凝胶易碎的缺点,通过采用氧化石墨烯基二维通道受限发泡法,构建出微米级穹顶曲面孔隙结构。这种被称为“烯陶”的气凝胶,结合了陶瓷和石墨烯的特性,展现出优异的力学性能,在从-268.8℃到2000℃的宽温域内,能维持99%的弹性应变。该材料有望在太空探测、深层地球勘探以及极端环境下的热防护领域发挥重要作用。

🌟 创新材料“烯陶”问世:浙江大学团队研发出一种新型弹性气凝胶,结合了陶瓷和石墨烯的特性,实现了在原子层面的二维杂化。这种材料克服了传统气凝胶易碎的缺点,表现出“一半是陶瓷、一半是石墨烯”的独特属性。

🌡️ 极寒酷暑皆能应对:该“烯陶”气凝胶在力学弹性方面表现突出,不仅在常温下可反复压缩,更能在-268.8℃(4.2K)的极低温度到2000℃(2273K)的超高温环境中,保持高达99%的弹性应变,展现出惊人的宽温域适应能力。

💡 独特结构带来优异性能:通过氧化石墨烯基二维通道受限发泡法,该团队成功构建出微米级的穹顶曲面孔隙结构,取代了传统气凝胶的有棱有角的孔隙。这种微穹顶结构是其在极端高温下保持结构稳定和优异弹性的关键。

🚀 应用前景广阔:这种耐高温、高弹性的气凝胶材料具有重大的应用潜力,例如可以用于制造能够更接近太阳的探测器外壳,或者开发能够深入地球内部的特种热防护服,为极端环境下的探测和作业提供关键支持。

快科技7月22日消息,近日,浙江大学高分子学系团队宣布研发出新型弹性气凝胶材料。

该材料能在2000℃的极端高温环境下保持结构稳定,同时具备优异的弹性恢复性能,这一突破为极端环境下的热防护技术开辟了新路径。

据了解,气凝胶作为已知最轻的固体材料之一,因纳米多孔结构而具有超强隔热性能,但传统气凝胶存在脆性大、高温下易碎裂的短板。

浙大团队采用了一种全新的气凝胶构筑方法——氧化石墨烯基二维通道受限发泡法。

传统气凝胶中的孔隙结构大多是有棱有角的,而这种构筑方法得到的气凝胶孔隙却是微米级的穹顶曲面。


微穹顶结构气凝胶的制备

该团队创造的“烯陶”气凝胶一半是陶瓷、一半是石墨烯,是两者在原子层面的二维杂化。

它不像普通陶瓷那样易碎,而是柔软Q弹;实验显示,烯陶气凝胶在宽温域范围具有突出的力学弹性。

它不仅常温下能被反复压缩,而且在4.2K(-268.8℃)深冷至2273K(2000℃)超高温环境中仍保持99%弹性应变的优异性能。

这种材料意义重大,有望让探测器更接近太阳,甚至制成的热防护服,深入地球内部。


烯陶气凝胶作为“护花使者”,隔绝高温炙烤

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