超弾性抗疲労炭素ナノ繊維エアロゲルの開発に成功した。

記者は中国科学技術大学からこの学校の兪書宏院士研究チームは梁海偉教授の課題チームと協力して、熱分解化学によって制御し、構造生物材料をグラファイト炭素ナノ繊維エアロゲルに熱変換し、細菌セルロースを巨視的からミクロまでの階層構造を完璧に継承し、著しい熱機械性能を持ち、大規模な合成を実現しました。関連の成果は先日「先進材料」に発表された。

　　超弾性と疲労耐性を持つ軽量圧縮材料は、航空宇宙、機械バッファ、エネルギー減衰、ロボットなどの分野において理想的な材料です。多くの低密度の高分子泡は高圧縮性であり，繰り返し使用すると疲れやすく，高分子ガラス転移と溶融温度の近くで超弾性縮退が起こる。

カーボンナノチューブとグラフェンは固有の超弾性と熱機械的安定性を持っているが，関連する複雑な装置と作製過程はミリスケールの大きさの材料しか作れないようにした。一方、自然の中で数億年から進化してきた複雑な構造の生物材料は、優れた機械的性質で注目されていますが、それらは純粋な有機あるいは有機／無機複合構造で、通常は狭い温度範囲でしか動作しないです。従って，これらの非熱的に安定な構造生物材料を固有の階層構造を持つ熱安定黒鉛材料に変換し，熱力学的に安定な材料の創造が期待される。

このチームは無機塩を利用してバクテリアセルロースを熱分解化学調節する方法を開発し、大規模な合成、形態保留の炭化新プロセスを実現し、開発した炭素ナノ繊維エアロゲルは、バクテリアセルロースをマクロからミクロまで継承し、広い温度範囲で明らかに温度変化によらない超弾性と疲労防止性能を示しました。炭素ナノ繊維エアロゲルは優れた熱安定機械性能を持ち、マクロ量の調製が可能であるため、多くの分野で重要な応用見通しがあり、特に極端条件の下での機械バッファ、圧力センシング、エネルギー減衰、宇宙太陽電池などに適しています。