本報合肥8月22日電(感謝常河)華夏科學(xué)技術(shù)大學(xué)俞書宏院士團(tuán)隊成功研制出一種兼具高度可壓縮性和可拉伸性得超彈性全碳多孔材料——“碳彈簧”。該研究成果發(fā)表在材料領(lǐng)域知名期刊《先進(jìn)材料》上。研究結(jié)果表明，該磁性傳感器可靈敏地探測到小至0.4mT(毫特斯拉)得微小磁場，且可以在-100℃到350℃得品質(zhì)不錯溫度環(huán)境中穩(wěn)定地發(fā)揮作用，這種獨(dú)特優(yōu)勢使其應(yīng)用到外太空探測任務(wù)中成為可能。
多孔碳材料因其廣泛得應(yīng)用，一直是材料科學(xué)領(lǐng)域得研究熱點(diǎn)。機(jī)械柔韌性是決定其實(shí)際應(yīng)用過程中結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和耐久性得關(guān)鍵因素。經(jīng)過過去幾十年得大量研究，如何研制出具有可逆拉伸性能得多孔碳材料仍然是一個大得挑戰(zhàn)。
俞書宏團(tuán)隊研究人員受人類“足弓”得宏觀彈性拱形結(jié)構(gòu)啟發(fā)，成功構(gòu)筑了一種全碳多孔材料。隨后,研究人員再從“弓”得彈性變形機(jī)制獲取靈感，成功研制出這種“碳彈簧”，該“碳彈簧”可以在-60%至80%得大應(yīng)變范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)可逆得拉伸和壓縮形變，并能完全回彈，類似于真正得金屬彈簧。
鑒于該“碳彈簧”得獨(dú)特變形機(jī)制和機(jī)械性能，以及良好得導(dǎo)電性，研究人員將其作為關(guān)鍵部件，成功研制了可檢測微小振動得應(yīng)變傳感器件，進(jìn)而制造成了一種新型得磁性傳感器件。
