國際著名期刊《先進材料》（Advanced Materials）5月28日刊登了哈爾濱工業(yè)大學航天學院復合材料與結(jié)構(gòu)研究所赫曉東教授團隊的重要研究成果《碳納米管海綿原位化學切割制備石墨烯納米帶氣凝膠》。該論文由博士生彭慶宇在赫曉東教授和李宜彬教授共同指導下完成�！�

    據(jù)介紹，石墨烯（Graphene）是一種由碳原子構(gòu)成的單原子層厚度的二維材料。英國曼徹斯特大學物理學家安德烈·海姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫共同發(fā)現(xiàn)了這種材料，并因此共同獲得2010年諾貝爾物理學獎。石墨烯納米帶跟石墨烯的結(jié)構(gòu)相似，形狀呈帶狀，具有極其優(yōu)異的力學與電學性能，是復合材料理想的增強體。但石墨烯納米帶由于尺寸效應容易在復合材料基體中團聚，因此不能有效發(fā)揮石墨烯納米帶的獨特優(yōu)勢。

    針對上述問題，研究團隊另辟蹊徑，首先將石墨烯納米帶制備成三維多孔骨架結(jié)構(gòu)，然后將樹脂基體直接注入到多孔骨架結(jié)構(gòu)中得到復合材料，從而有效地解決了石墨烯納米帶在聚合物基體當中的分散難題。

    該復合材料具有優(yōu)異的力學性能，拉伸強度、模量與斷裂韌性跟基體相比分別提高2.5倍、5.4倍和10倍之多。同時這種骨架結(jié)構(gòu)還具有獨特的力學性能、電學性能和吸附性能。據(jù)悉，這種新型多孔骨架結(jié)構(gòu)不但可以作為多功能一體化復合材料的增強體，還可以用來制作超級電容器電極等，在多個領(lǐng)域具有廣闊的應用前景。