碳是地球上分布最广泛的材料之一 。 近期， 中国科学技术大学俞书宏教授课题组受自然界中的蜘蛛网启发， 研制出一种每秒弹速达0.86米、“压扁”10万次不变形的“超弹性”硬碳材料， 且制作方法简单高效 。 国际材料学领域学术期刊《先进材料》日前发表了该研究成果 。
据介绍， 根据碳原子排列方式的不同， 碳材料可分为石墨碳、软碳和硬碳3种 。 比如铅笔芯的主要成分就是石墨碳， 常见的煤炭则是软碳和硬碳的复合体 。 石墨碳和软碳的弹性高、易变形， 但强度低；硬碳的结构稳定， 但性脆易碎 。 如何使硬碳既能保持“硬度”， 又能变得更有弹性， 是材料学界的一大挑战 。
近期， 俞书宏教授课题组受自然界中的蜘蛛网启发， 通过模板法构筑纳米纤维网络结构， 制备了一种具有纳米纤维网络结构的新型硬碳材料， 具有超弹性、抗疲劳以及稳定性好等优点 。
【我国学者模仿蜘蛛网研制出“超弹性”硬碳材料】“如同蜘蛛网， 这种材料的内部结构是线与线之间交叉焊接， 整体类似于一个‘毛线团’ 。 ”中科大博士生秦冰介绍， 这种结构设计赋予了材料新的性能 。 实验显示：其回弹速度每秒钟达0.86米；“压扁”10万次， 外形、性能几乎复原如初；在零下196摄氏度的低温环境中， 还能保持超弹性及电阻稳定性 。
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