新華社合肥11月30日電（記者徐海濤）記者從中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)獲悉，受天然珍珠母“磚-泥”層狀結(jié)構(gòu)啟發(fā)，近期該校俞書宏院士團隊研制出一種新型航天器外層防護材料——聚酰亞胺-納米云母復(fù)合膜。由于采用了獨特的仿生設(shè)計，其力學(xué)性能和空間極端環(huán)境耐受性均得到顯著提升。
聚酰亞胺薄膜因其較好的力學(xué)性能、熱穩(wěn)定性和耐化學(xué)性，成為制作太空探測器“防護服”的重要材料。但這種材料在太空環(huán)境中也容易受到原子氧攻擊，導(dǎo)致物理和力學(xué)性能下降。此外，宇宙射線輻射，以及空間碎片撞擊等極端情況，也對其穩(wěn)定性形成威脅。
俞書宏院士團隊受天然珍珠母的“磚-泥”層狀結(jié)構(gòu)啟發(fā)，通過改變組分配比，借助噴涂與熱固化聯(lián)用法，構(gòu)筑了聚酰亞胺-納米云母復(fù)合膜，使其頂層具有更致密的納米云母片。這種設(shè)計策略實現(xiàn)了材料力學(xué)性能的提升，而且使其上表面對原子氧、紫外輻射和空間碎片等具有更好的防護能力。
日前，國際知名學(xué)術(shù)期刊《先進材料》發(fā)表了該成果。據(jù)介紹，這項研究提出的獨特雙層仿珍珠母結(jié)構(gòu)設(shè)計策略，也為設(shè)計構(gòu)筑其他高性能納米復(fù)合材料提供了新思路。
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