硬碳资料作为描绘聚合物热解制备的碳资料，在机械强度和结构安稳性方面展现出极大的优势，可是本征性质较脆且易碎。近来，记者从我国科学技术大学得悉，该校俞书宏教授制备了一系列具有纳米纤维网络结构的硬碳气凝胶。该系列气凝胶具有超弹性、抗疲劳以及安稳性高级长处，有望在使用于具有高安稳性、许多程(50 KPa)、可拉伸或可曲折的应力传感器。
碳资料可按碳原子杂化轨迹的不同大致可分为石墨碳、软碳和硬碳。软碳和硬碳大多数都用在描绘聚合物热解制备的碳资料，在热解过程中，一些碳原子重构成二维芳族石墨烯片，假如这些石墨烯片大致平行，在高温下则简单石墨化，这种碳被称为软碳；假如这些石墨烯片随机堆叠并经过边际碳原子交联，高温下不能石墨化，这种碳则称为硬碳。一般来说，石墨碳和软碳具有高弹性，简单变形，可是强度较低；因为许多sp3-C引起的硬碳微观上乱层“纸牌屋”结构的存在，硬碳资料在机械强度和结构安稳性方面展现出极大的优势，可是本征性质较脆且易碎。如何将硬碳资料制备成超弹性块材是现在面对的一个应战。
最近，我国科学技术大学俞书宏教授领导的课题组受自然界蜘蛛网一起具有高强度和弹性的启示，奇妙经过模板法构筑纳米纤维网络结构，制备了一系列具有纳米纤维网络结构的硬碳气凝胶。该系列气凝胶具有超弹性、抗疲劳以及安稳性高级长处。
硬碳气凝胶的制备。(a)示意图，标明使用纳米线作为模板的通用组成办法；(b)以BCNF@RF为例，宏量组成RF纳米纤维水凝胶；(c)硬碳气凝胶SEM图画；(d)显现纳米纤维网状结构和纤维-纤维的焊接点。
与传统硬而脆的硬碳块材不同，这种硬碳气凝胶表现出优异的弹性功能，最重要的包括：结构安稳性(在紧缩50%之后，微观结构仍然能康复)；高回弹速度(860 mm s-1)，高于许多石墨碳基的弹性资料；低能量损耗系数(0.16)，一般石墨及软碳资料内部存在的分子间作用力，会形成粘附力和摩擦力然后耗散许多能量；抗疲劳性，在50%应变下测验104个循环后，碳气凝胶仅显现2%的塑性变形，并坚持93%的初始应力。研讨人员还探究了这种硬碳气凝胶在弹性导体方面的使用，在50%的应变下屡次紧缩循环后，电阻简直不变，展示出安稳的机械-电学功能，一起能在严苛的条件下(例如在液氮中)坚持超弹性及电阻安稳性。
根据其优异的机械功能，这种硬碳气凝胶有望在使用于具有高安稳性、许多程(50 KPa)、可拉伸或可曲折的应力传感器。此外，这种办法可扩展到制备其他非碳基复合纳米纤维气凝胶，为往后供给了一种经过规划纳米纤维的微观结构将刚性资料转变成弹性或柔性资料的新途径。(记者聂静洁)
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