首頁  ?  科學  ?  科學探索

世界最輕材料中國造 “碳海綿”立于桃花蕊

世界最輕材料中國造 "碳海綿"立于桃花蕊

2013-03-21 12:23:22

  浙江大學高分子系高超教授的課題組制備出了一種超輕氣凝膠——它刷新了目前世界上最輕材料的紀錄,彈性和吸油能力令人驚喜。這種被稱為“全碳氣凝膠”的固態材料密度為每立方厘米0.16毫克,僅是空氣密度的1/6。日前,這一進展被《自然》雜志在“研究要聞”欄目中重點配圖評論。

  據介紹,氣凝膠是入選吉尼斯世界紀錄的最輕的一類物質,因其內部有很多孔隙,充斥著空氣,故而得名。1931年,美國科學家用二氧化硅制得了最早的氣凝膠,外號 “凝固的煙”。2011年,美國HRL實驗室、加州大學歐文分校和加州理工學院合作制備了一種鎳構成的氣凝膠,密度為0.9毫克/立方厘米,創下了當時最輕材料的紀錄。把這種材料放在蒲公英花朵上,柔軟的絨毛幾乎沒有變形——這張照片入選了《自然》雜志年度十大圖片,也給高超留下了深刻印象:能不能制備出一種材料,挑戰這個極限?

  我國的石墨儲備非常豐富,占全世界的2/3。科學家一直在探索石墨高效利用的方法。“把石墨變成石墨烯(一種由碳原子構成的單層片狀結構),其價值可以上升數千倍。”高超的課題組經過五六年的探索,制備出了一維的石墨烯纖維和二維的石墨烯薄膜。這次,他們打算把石墨烯做成三維多孔材料來沖擊這一紀錄。

  制作簡便

  形狀、尺寸可任意調節,大規模制造成可能

  在實驗室,記者看到了一個個大小不等的“碳海綿”:它們大的如網球,小的如酒瓶塞。在電子顯微鏡下,碳納米管和石墨烯共同支撐起無數個孔隙。

  “就像體育場館等大型空間結構,用鋼筋做支架,用高強度的薄膜等做墻壁,材料整體既輕且強。”課題組博士生孫海燕說,“在這里,碳納米管就是支架,石墨烯就是墻壁。”

  在已報道的成果中,高超課題組制備的“碳海綿”仍是最輕紀錄保持者——可達到0.16毫克/立方厘米,低于氦氣的密度。相關論文2月18日在線發表在《先進材料》上。但課題組對申報吉尼斯世界紀錄興趣不大,“‘輕’并不是它最大的新意所在”。高超解釋:它的價值在于其簡便的制備方法,以及材料所展現出來的優越性能。

  科學家介紹說,氣凝膠的基本制備原理是除去凝膠中的溶劑,讓其保留完整的骨架。在以往制備氣凝膠的案例中,科學家主要采用溶膠—凝膠法和模板導向法。前者可以批量合成,但是可控性差;后者能產生有序的結構,但依賴于模板的精細結構和尺寸,難以大量制備。高超課題組另辟蹊徑,探索出無模板冷凍干燥法:將溶解了石墨烯和碳納米管的水溶液在低溫下凍干,便獲得了“碳海綿”,并且可以任意調節形狀,令生產過程更加便捷,也使這種超輕材料的大規模制造和應用成為可能。

  “不需要模板,只與容器有關。容器多大,就可以制備多大,可以做到上千立方厘米,甚至更大。”高超說。

  性能優越

  高彈性、強吸附,應用前景廣闊

  《自然》雜志點評的標題是:《固體碳:彈性而輕盈》,認為這一新生事物的性能令人驚喜。

  據介紹,“碳海綿”具備高彈性,被壓縮80%后仍可恢復原狀。它對有機溶劑具有超快、超高的吸附力,是迄今已報道的吸油力最高的材料。現有的吸油產品一般只能吸自身質量10倍左右的液體,而“碳海綿”的吸收量是250倍左右,最高可達900倍,而且只吸油不吸水。“大胃王”吃有機物的速度極快:每克這樣的“碳海綿”每秒可以吸收68.8克有機物。這讓人想到用它來處理海上的漏油,“可以把它們撒在海面上,就能把漏油迅速地吸收進來,因為有彈性,吸的油能夠被壓出來回收利用,‘碳海綿’也可以重新使用。”科研人員表示。

  • 相關閱讀
  • 今年移動瀏覽器行業競爭格局迎拐點

      今年以來,移動瀏覽器市場就熱鬧非常,一方面,有UC、百度沸沸揚揚的收購傳聞以及Opera歐朋眾人感慨的換“核”舉措;另一方面,原本高調的手機QQ瀏覽器和360移動瀏覽器似乎被新產品擠壓的異常安靜。業...

    時間:03-22
  • 網購正成為西藏消費者的“新寵”

      幾年前,網購還是西藏老百姓口中的新鮮詞語。隨著互聯網和物流業的快速發展,網購正成為西藏消費者的“新寵”。  “前幾天網上搞促銷,我上網買了一臺筆記本電腦,既好用又實惠。”在拉薩...

    時間:03-22
  • 中國首個較為完整漢族體質數據庫初步建成

      中國歷史上首個較為完整的漢族體質數據庫日前初步建成,將提供完整的當代漢族體質人類學資料。這是國家自然科學基金重點項目“漢族體質人類學”項目組的研究人員經過三年多的努力建立起來的。目前項目...

    時間:03-22
  • 國內風險管控軟件市場加速邁入成長期

      當前國內風險管控軟件市場正加速成長,業內分析認為,隨著市場競爭的進一步充分,我國將在該領域出現一批實力雄厚的企業,市場規模也將繼續擴大。  太極計算機公司(以下簡稱太極股份)近日宣布擬以4.9億元...

    時間:03-22
  • 香港研制出可調節機器人體模型

      香港理工大學近日成功研發出可調節機器人體模型“i.Dummy”,用戶可使用電腦即時模擬不同體形尺寸,8秒之間,機器人體模型的體形可由“大肥婆”變成“香港小姐”。有關產...

    時間:03-22
  • 北京市1800部公交車提供WiFi無線上網

      昨天記者獲悉,“公交車無線上網系統”已率先在1路、52路、57路、300路等60余條線路的1800余部公交車上投入使用,乘客可在乘車的同時體驗無線上網服務。公交車覆蓋數量達到全國規模最大。  據市公交...

    時間:03-22
  • 你的網絡信息安全嗎?

      當前,信息已經滲透到社會生活的每一個角落,不僅個人的工作和生活被深刻信息化,而且商業領域、政務領域、國防領域與信息技術的結合也正變得越來越密切。毫無疑問,我們已步入一個極度依賴網絡信息系統的時代。...

    時間:03-22
  • 谷歌眼鏡:透視未來還是透視隱私

      據最新消息,不出意外的話,谷歌眼鏡將于2014年正式上市。對于許多人來說,谷歌眼鏡是一種炫酷的頭戴式下一代電子設備,能夠讓使用者在舉手投足間完成拍照、上傳、導航、通話等功能,使人們距離科幻片中的未來似...

    時間:03-22
  • 自然界中存在天然形成的拓撲絕緣體

      據《自然》網站3月8日報道,最近,德國馬克斯·普朗克研究院固體研究所科學家發現,自然界中也存在天然形成的拓撲絕緣體,而且比人工合成的更純凈。這一發現對建造自旋電子設備具有促進作用,并有助于設計...

    時間:03-22
  • 美研究人員開發出手機裸眼3D顯示器

      你能否想象用手機看電影時,影片圖景能以三維(3D)形式呈現于手機屏上,就像《星球大戰》里萊婭公主出現的場景?據物理學家組織網、《自然》等網站3月21日(北京時間)報道,美國惠普實驗室研究人員最近開發出一...

    時間:03-22
免責聲明:本網對文中陳述、觀點判斷保持中立,不對所包含內容的準確性、可靠性或完整性提供任何明示或暗示的保證。請讀者僅作參考,并請自行承擔全部責任。 本網站轉載圖片、文字之類版權申明,本網站無法鑒別所上傳圖片或文字的知識版權,如果侵犯,請及時通知我們,本網站將在第一時間及時刪除。
主站蜘蛛池模板: 爱情岛论坛亚洲永久入口口 | 再深点灬舒服灬太大了男小| AV天堂午夜精品一区| 欧美中文字幕在线视频| 国产69精品久久久久9999| 95在线观看精品视频| 强挺进小y头的小花苞漫画| 亚洲一级黄色大片| 波少野结衣色在线| 国产中年熟女高潮大集合| 99久久精品国产片久人| 日本护士xxxx爽爽爽| 亚洲精品国产成人片| 边吃奶边摸下我好爽免费视频 | 亚洲成av人在线视| 玖玖爱zh综合伊人久久| 国产成人精选免费视频| jizz国产丝袜18老师美女| 日韩一区二区三区精品| 亚洲人成人77777在线播放| 精彩视频一区二区三区| 国产亚洲精品精品精品| 7777奇米四色成人眼影| 扒开双腿猛进入免费观看美女| 亚洲日韩乱码中文无码蜜桃臀| 男国少年梦电影| 国产免费69成人精品视频| 97久人人做人人妻人人玩精品 | 亚洲欧美日韩国产一区图片| 美女视频一区二区| 国产亚洲欧美日韩v在线| 国产成人三级视频在线观看播放| 天天躁夜夜躁狠狠躁2021| 久久国产加勒比精品无码| 欧美视频自拍偷拍| 另类小说图片综合网| 亚洲伊人tv综合网色| 天天躁日日躁狠狠躁av麻豆| 久久午夜无码鲁丝片午夜精品 | 国产三级在线播放线| 高分少女免费观看第一季|