哈工大在多功能多尺度復合材料領域取得重要成果

　　5月28日，國際著名期刊《先進材料》（Advanced Materials，2013年影響因子14.829）刊登了航天學院復合材料與結構研究所赫曉東教授團隊在多功能多尺度復合材料研究方面取得的重要成果。研究成果《碳納米管海綿原位化學切割制備石墨烯納米帶氣凝膠》由博士生彭慶宇在赫曉東教授和李宜彬教授共同指導下完成。這一工作得到國家自然基金委面上項目的支持。

　　據彭慶宇介紹，石墨烯（Graphene）是一種由碳原子構成的單原子層厚度的二維材料。英國曼徹斯特大學物理學家安德烈·海姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫共同發現了這種材料，并因此共同獲得2010年諾貝爾物理學獎。石墨烯納米帶跟石墨烯的結構相似，形狀呈帶狀，具有極其優異的力學與電學性能，是復合材料理想的增強體。但石墨烯納米帶由于尺寸效應容易在復合材料基體中團聚，因此不能有效發揮石墨烯納米帶的獨特優勢。

　　李宜彬告訴記者，針對上述問題，研究團隊另辟蹊徑，首先將石墨烯納米帶制備成三維多孔骨架結構，然后將樹脂基體直接注入到多孔骨架結構中得到復合材料，從而有效地解決了石墨烯納米帶在聚合物基體當中的分散難題。該復合材料具有優異的力學性能，拉伸強度、模量與斷裂韌性跟基體相比分別提高2.5倍、5.4倍和10倍之多。同時這種骨架結構還具有獨特的力學性能、電學性能和吸附性能。據悉，這種新型多孔骨架結構不但可以作為多功能一體化復合材料的增強體，還可以用來制作超級電容器電極等，在多個領域具有廣闊的應用前景。

　　在科研工作中，赫曉東教授團隊注重從工程項目中提煉科學問題，近年來在多功能多尺度復合材料方面取得了一系列重要成果，在《先進材料》、《美國化學學會·納米》、《納米尺度》、《碳》、《材料化學雜志》、《復合材料科學與技術》等雜志上發表SCI檢索論文15篇，累計影響因子106.42，單篇平均影響因子7.09。