中國科大制備出新型超彈性耐疲勞碳基仿生材料

　　 本報訊（記者楊保國）中國科學技術大學俞書宏課題組與吳恒安課題組合作，成功設計制備出超彈性耐疲勞宏觀尺度碳納米組裝體仿生材料。相關成果日前在線發表于《自然—通訊》雜志。

　　俞書宏課題組受人類足弓等常見彈性拱結構的啟發，成功制備了一種具有微觀層狀連拱結構的宏觀尺度碳納米組裝體材料。該材料雖然由脆性易碎的無定型碳—石墨烯復合物構筑而成，卻同時實現了高水平的可壓縮性、超彈性及抗疲勞性。

　　與此同時，俞書宏課題組與吳恒安課題組合作，通過構建力學模型對這一材料的超常性能進行了系統分析。結果表明，構成該材料的微拱結構單元和宏觀薄殼型拱結構一致，可適應較大程度可逆彈性變形，而其拱面本身可免受局部應力過大所造成的破壞。因此，由取向一致的微拱單元相互堆垛構成的材料整體，顯示出如宏觀彈性拱結構一樣優越的機械性能。力學模型分析還表明，該材料壓縮循環過程的超低能量損耗主要來自于微拱單元之間的摩擦耗散，而不是微結構的永久性破壞。