石墨碳海綿:浙大(dà)製(zhì)造出世界上最輕的(de)固體材料(liào)碳(tàn)海綿
石墨碳海綿:浙大製造出世界上最輕的固體材(cái)料碳海綿
100立(lì)方厘米大小的“碳海綿”“踩”在(zài)狗尾(wěi)巴草(cǎo)上,纖細的草須一點都沒有被壓彎圖片由浙大提供
浙(zhè)大高分子係高超(chāo)教授的課題組製造出一種(zhǒng)超輕物質,取名“碳海綿”。它是(shì)目前世界上已知的最輕固體材料。這一成果被權威科學雜誌《自然》在“研究要聞”欄目(mù)中重點配圖評論(2013年2月28日的第494期404頁)。相關論文2月18日(rì)在(zài)線(xiàn)發表(biǎo)在材料科(kē)學界權威的學術雜誌《先進材料》(Advanced Materials)上。
高超教授說,“碳海綿”是一種氣凝膠――世界上最輕的一類物質,它的內部有很多(duō)孔隙,充滿空(kōng)氣。
2011年,美國(guó)科學(xué)家合作製造了一(yī)種鎳構成的氣凝膠,密度為(wéi)0.9毫克/立方厘米,是(shì)當時最輕的(de)固體材料。把這種材料放在蒲(pú)公英花(huā)朵上,蒲公英茸(róng)毛幾乎(hū)沒變形。
高超課題組這些(xiē)年一直從事石墨(mò)烯宏觀材料的研(yán)發。他們用石墨烯(xī)製造(zào)出了氣凝膠――“碳海(hǎi)綿”。“碳(tàn)海綿”每立方厘米重0.16毫克,比氦(hài)氣(qì)還要輕,約是同體積大小氫氣(qì)重量的兩倍。從目前公開(kāi)的報道看,“碳海綿”是世界上最輕的固體。
在浙大實驗室,有不(bú)少大小不等(děng)的“碳海綿”,大的像網球(qiú),小的(de)像(xiàng)酒(jiǔ)瓶塞,灰不溜秋,摸上去很有彈性。
高(gāo)教授說,“碳海綿”可任意調節形狀,彈性也很好,被壓縮80%後仍可恢複原狀。它對有機溶劑有超快、超高的吸附力,是已被報道(dào)的吸油力最強的材料。現有吸油產品一般隻能吸(xī)自身(shēn)質量10倍左(zuǒ)右的液體,而“碳(tàn)海綿(mián)”能吸收250倍左右(yòu),最高可達900倍,而且隻吸油不吸水。
“碳海綿”這一特性可用來處理海上原油泄漏事件――把“碳海綿”撒在海麵上,就能(néng)把漏油迅速吸進來,因為有彈性,吸進的油又擠出來回收,碳海綿也可以重新(xīn)使用。
另外(wài),“碳海綿”還可能成為理想的儲能保溫材料、催化劑載體及高效複合材(cái)料,有廣闊前景。