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中国科学家研制有望用于外太空探测的“碳弹簧”
文章来源:中国高新网     点击数: 次     更新时间:2021-09-16 14:46

 轻似海绵,弹性伸缩如弹簧,可耐从-100℃到350℃的极端温度……近期中国科学技术大学俞书宏院士团队受人类“足弓”和“弓弩”等结构启发,研制出一种微结构如煎饼果子里的“薄脆”、名为“碳弹簧”的新型碳材料,被认为是制造智能磁性和振动传感器的理想材料,有望用于外太空探测。

  碳以多种形式存在于地球,天然碳材料“刚而不柔”,优点是轻、硬、耐高温,缺点是脆。为了让多孔碳“刚柔并济”,俞书宏团队巧妙借鉴人类“足弓”结构。俞书宏介绍,近期他们用双向冰模板技术,构筑出一种由“微拱结构”堆叠成的多孔碳材料。

  经检测,这种新材料柔韧性极佳,被拉长至1.2倍或压缩至1/5,仍可回弹复原,还可耐受从-100℃到350℃的温度,实现远超天然碳材料的超强性能。研究人员将其命名为“碳弹簧”,并用它研制出新型磁性和振动传感器,前者可探测到0.4毫特斯拉的微小磁场,后者可检测每秒1000次、振幅0.5%的高频微小振动,包括模拟地震波。

  “这两种传感器能在极温下工作,使其应用于外太空探测成为可能。”中科大副研究员高怀岭展望说,比如探测地外星球的磁场强度、地壳运动、地质结构等。

  日前,国际知名学术期刊《先进材料》发表了该成果。

 
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