100立方厘米大小的“碳海绵”“踩”在狗尾巴草上,纤细的草须一点都没有被压弯
浙大高分子系高超教授的课题组制造出一种超轻物质,取名“碳海绵”。它是目前世界上已知的最轻固体材料。这一成果被权威科学杂志《自然》在“研究要闻”栏目中重点配图评论(2013年2月28日的第494期404页)。相关论文2月18日在线发表在材料科学界权威的学术杂志《先进材料》(Advanced Materials)上。
高超教授说,“碳海绵”是一种气凝胶——世界上最轻的一类物质,它的内部有很多孔隙,充满空气。
2011年,美国科学家合作制造了一种镍构成的气凝胶,密度为0.9毫克/立方厘米,是当时最轻的固体材料。把这种材料放在蒲公英花朵上,蒲公英茸毛几乎没变形。
高超课题组这些年一直从事石墨烯宏观材料的研发。他们用石墨烯制造出了气凝胶——“碳海绵”。“碳海绵”每立方厘米重0.16毫克,比氦气还要轻,约是同体积大小氢气重量的两倍。从目前公开的报道看,“碳海绵”是世界上最轻的固体。
在浙大实验室,有不少大小不等的“碳海绵”,大的像网球,小的像酒瓶塞,灰不溜秋,摸上去很有弹性。
高教授说,“碳海绵”可任意调节形状,弹性也很好,被压缩80%后仍可恢复原状。它对有机溶剂有超快、超高的吸附力,是已被报道的吸油力最强的材料。现有吸油产品一般只能吸自身质量10倍左右的液体,而“碳海绵”能吸收250倍左右,最高可达900倍,而且只吸油不吸水。
“碳海绵”这一特性可用来处理海上原油泄漏事件——把“碳海绵”撒在海面上,就能把漏油迅速吸进来,因为有弹性,吸进的油又挤出来回收,碳海绵也可以重新使用。
另外,“碳海绵”还可能成为理想的储能保温材料、催化剂载体及高效复合材料,有广阔前景。
高超教授简介
高超,男,土家族,1973年1月生。工学博士,教授,博士生导师。
1995年毕业于湖南大学化学化工学院有机化工专业,获学士学位,1998年毕业于同校精细化工专业获硕士学位,2001年毕业于上海交通大学高分子科学与工程系,获得工学博士学位,并留校任教。2002年8月被评为副教授。2003年11月至2006年8月先后在英国Sussex大学化学系Harold W. Kroto爵士实验室(因发现C60获得1996年诺贝尔化学奖)、日本Toyo大学Toru Maekawa教授组、德国Bayreuth大学Axel H. E. Müller教授组做访问研究、博士后研究、合作研究和洪堡基金研究员。2008年2月加入浙江大学高分子系,同年7月被评为教授、博士生导师。
在包括J. Am. Chem. Soc., Angew. Chem. Int. Ed., Prog. Polym. Sci., Adv. Func. Mater., Chem. Commun., Macromolecules, Biomacromolecules, J. Phys. Chem. B, Langmuir, J. Mater. Chem., Nanotechnology等在内的国际知名杂志上发表SCI收录文章60多篇,被他引1300余次,其中一篇的他引率超过350次,居1998-2007全国高引用率文章62篇中的17位,2004-2008年中国化学领域高引用率文章第1名,另一篇文章他引200多次,居2004-2008年中国化学领域高引用率文章第7名,获得授权的国家发明专利20多项。
曾获得2007年上海市科学技术一等奖(R3),2005年全国(百篇)优秀博士学位论文奖,入选2005年教育部新世纪优秀人才计划,获得并完成了教育部霍英东教育基金和上海市启明星基金。主持三项国家自然科学基金,担任The Open Macromolecules Journal和The Open Process Chemistry Journal杂志的顾问编委。
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