中新網(wǎng)合肥8月20日電 (記者 吳蘭)中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)20日消息：該校俞書宏院士團隊成功研制出一種兼具高度可壓縮性和可拉伸性的超彈性全碳多孔材料——“碳彈簧”，可以在-100℃到350℃的極端溫度環(huán)境中穩(wěn)定地發(fā)揮作用。據(jù)悉，這種獨特優(yōu)勢使其應(yīng)用到外太空探測任務(wù)中成為可能。

該研究成果近日發(fā)表在材料領(lǐng)域知名期刊Advanced Materials上。

多孔碳材料因其廣泛的應(yīng)用，一直是材料科學(xué)領(lǐng)域的研究熱點。機械柔韌性是決定其實際應(yīng)用過程中結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和耐久性的關(guān)鍵因素。經(jīng)過過去幾十年的大量研究，如何研制出具有可逆拉伸性能的多孔碳材料仍然是一個大的挑戰(zhàn)。

該團隊的研究人員受人類“足弓”的宏觀彈性拱形結(jié)構(gòu)啟發(fā)，成功構(gòu)筑了一種全碳多孔材料。隨后研究人員再從“弓”的彈性變形機制獲取靈感，成功研制出這種“碳彈簧”，該“碳彈簧”可以在-60%至80%的大應(yīng)變范圍內(nèi)實現(xiàn)可逆的拉伸和壓縮形變，并能完全回彈，類似于真正的金屬彈簧。

鑒于該“碳彈簧”的獨特變形機制和機械性能，以及良好的導(dǎo)電性，研究人員將其作為關(guān)鍵部件，成功研制了可檢測微小振動的應(yīng)變傳感器件，進而制造成了一種新型的磁性傳感器件。

研究結(jié)果表明，該磁性傳感器可靈敏地探測到小至0.4 mT的微小磁場，且可以在-100℃到350℃的極端溫度環(huán)境中穩(wěn)定地發(fā)揮作用，這種獨特優(yōu)勢使其應(yīng)用到外太空探測任務(wù)中成為可能。(完)