他们在针对这种新型复合材料的微观力学过程的研究中还发现，在聚合物分子链段与碳纳米管管束间相互耦合作用下，复合材料宏观应变传递到碳纳米管轴向应变的传递效率是常规方法制备的离散碳管增强复合材料的数倍，并且耦合方式会因所采用的聚合物分子结构不同而不同。传统复合材料领域内所使用的混合定则不能够描述这种分子尺度的耦合现象。基于这一发现，他们创新性地将应变传递因子引入到通用的混合定则当中，提出了适用于碳纳米管增强复合材料的改进后的混合定则，用以描述纳米尺度增强体与聚合物基在分子尺度的耦合对复合材料宏观力学性能的影响。该研究成果(Nano. Lett. 2009, 9, 2855-2861)不仅解决了制备及改善碳纳米管增强复合材料的一个难题，对其它纳米复合材料的研究也有着一定的借鉴作用。

    该工作在完成后得到了本领域内的广泛关注与好评。审稿人认为，“该研究所讨论的问题在突破碳纳米管增强纤维5%含量壁垒方面具有高度重要性”。在2009年12月由科技部基础研究管理中心组织专家进行的“2009年度中国基础研究十大新闻”的初评工作中，经过专家组对近200项推荐新闻的评选，关于连续碳纳米管网络增强复合材料力学性能的研究成果进入了本年度评选的30项候选新闻。

    相关工作得到中国科学院、国家自然科学基金委和科技部项目的资助。

图1.宏观碳纳米管薄膜及纤维的微观结构与力学性质。a）宏观碳纳米管薄膜及纤维的微观结构。b）宏观碳纳米管薄膜及纤维的拉伸曲线。c）宏观碳纳米管薄膜及纤维在应力下的拉曼光谱。

图2.新型碳纳米管增强复合材料的结构及碳纳米管网络与高分子之间的耦合。

图3.a）碳纳米管复合纤维的拉伸曲线。b）高聚物基体、碳纳米管宏观结构及复合纤维的力学性质汇总。