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浙大造世界最轻固体材料 密度0.9毫克/立方厘米

[日期:2013-03-19] 来源:  作者: [字体: ]

浙大造世界最轻固体材料 密度0.9毫克/立方厘米

100立方厘米大小的“碳海绵”“踩”在狗尾巴草上,纤细的草须一点都没有被压弯 图片由浙大提供

本报讯 浙大高分子系高超教授的课题组制造出一种超轻物质,取名“碳海绵”。它是目前世界上已知的最轻固体材料。这一成果被权威科学杂志《自然》在“研究要闻”栏目中重点配图评论(2013年2月28日的第494期404页)。相关论文2月18日在线发表在材料科学界权威的学术杂志《先进材料》(Advanced Materials)上。

高超教授说,“碳海绵”是一种气凝胶——世界上最轻的一类物质,它的内部有很多孔隙,充满空气。

2011年,美国科学家合作制造了一种镍构成的气凝胶,密度为0.9毫克/立方厘米,是当时最轻的固体材料。把这种材料放在蒲公英花朵上,蒲公英茸毛几乎没变形。

高超课题组这些年一直从事石墨烯宏观材料的研发。他们用石墨烯制造出了气凝胶——“碳海绵”。“碳海绵”每立方厘米重0.16毫克,比氦气还要轻,约是同体积大小氢气重量的两倍。从目前公开的报道看,“碳海绵”是世界上最轻的固体。

在浙大实验室,有不少大小不等的“碳海绵”,大的像网球,小的像酒瓶塞,灰不溜秋,摸上去很有弹性。

高教授说,“碳海绵”可任意调节形状,弹性也很好,被压缩80%后仍可恢复原状。它对有机溶剂有超快、超高的吸附力,是已被报道的吸油力最强的材料。现有吸油产品一般只能吸自身质量10倍左右的液体,而“碳海绵”能吸收250倍左右,最高可达900倍,而且只吸油不吸水。

“碳海绵”这一特性可用来处理海上原油泄漏事件——把“碳海绵”撒在海面上,就能把漏油迅速吸进来,因为有弹性,吸进的油又挤出来回收,碳海绵也可以重新使用。

另外,“碳海绵”还可能成为理想的储能保温材料、催化剂载体及高效复合材料,有广阔前景。

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