來源：中國草莓污视频樹脂網 2021-12-13 11:58:32
近日，受天然珍珠母“磚—泥”層狀結構的啟發，中國（guó）科學技術大學俞書宏院士（shì）團隊研製出一種新型航天器（qì）外層防護材（cái）料——聚酰亞胺—納米雲母複合膜。這種新材料由於采用了（le）獨特的仿生設計，其力學性（xìng）能和（hé）空間極端環境耐受性均（jun1）得到顯著提升，有望取代現有的聚酰亞胺基複合膜材料。
聚（jù）酰亞胺薄膜因其優異的力學性能、絕佳的熱穩定性（xìng）和突出的耐化學性，而成為（wéi）太空探測（cè）器防護服的絕佳材料。然而，與其他碳氫聚（jù）合物一樣，該材料在太空環境中也極易受到原子氧（yǎng）攻擊，導致（zhì）物理和力學性能急劇下降（jiàng），目前還沒（méi）有很好的解決手段。此外（wài），宇宙射線輻（fú）射和空間碎片撞擊等極端（duān）環（huán）境也對其穩定性提出嚴峻的考驗。
俞書宏團（tuán）隊受天然珍珠母的“磚—泥”層狀結構啟發，利（lì）用前期開發的具有優異力學性能和紫外屏蔽功能且可大規模製備的納米雲母片作為構築基元，與聚酰亞胺前驅體共（gòng）組裝得到（dào）聚酰亞胺—納米雲母複合膜，利用雲母的優越本征（zhēng）特性來彌（mí）補（bǔ）聚酰亞胺的不足。區（qū）別於以往仿珍珠層納米複合膜的單層（céng）結構設計，研究人員通過改變組分配比，借助噴塗與熱（rè）固化聯用法構築了（le）具有雙層類珍珠層結（jié）構的聚酰亞胺—納米雲母複合膜，使（shǐ）其頂層具有更致密（mì）的（de）納米雲母片。這種設計策略不但實現了材（cái）料力學性能（néng）的有效提升，而且使其上表麵對原子氧、紫外輻射和空（kōng）間碎片等具有更高的抵抗性能。
研究表明，這種新（xīn）型仿生複合（hé）膜的拉（lā）伸強度、楊氏模量和表麵硬度分（fèn）別為125兆帕（pà）、2.2吉帕和0.37吉帕（pà），比純聚（jù）酰亞胺膜分別高出45%、100%和（hé）68%。由（yóu）於獨特的雙層類珍珠母結構以（yǐ）及雲母納米片的固有性能優勢，雙層聚酰亞胺—納米雲母複合膜表現出更優越的原子氧耐受性，明（míng）顯優於純聚酰亞胺薄膜、單層類珍（zhēn）珠母結構的聚酰亞胺（àn）—雲母複合膜和以往報道的聚酰亞胺基（jī）複合材料。此外，其抗紫外（wài）線（xiàn）老化（huà）性和高溫穩定性也得到明顯提升。
業內人士認為，這項研究（jiū）提出的獨特雙層仿珍珠母結構設計策略，為設計構築（zhù）其他高性能（néng）納米複合材料提供了新思路（lù）。
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