5月28日，國際著名期刊《先進(jìn)材料》（Advanced Materials，2013年影響因子14.829）刊登了航天學(xué)院復(fù)合材料與結(jié)構(gòu)研究所赫曉東教授團(tuán)隊(duì)在多功能多尺度復(fù)合材料研究方面取得的重要成果。研究成果《碳納米管海綿原位化學(xué)切割制備石墨烯納米帶氣凝膠》由博士生彭慶宇在赫曉東教授和李宜彬教授共同指導(dǎo)下完成。這一工作得到國家自然基金委面上項(xiàng)目的支持。

　　據(jù)彭慶宇介紹，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(xué)物理學(xué)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(xué)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(xué)與電學(xué)性能，是復(fù)合材料理想的增強(qiáng)體。但石墨烯納米帶由于尺寸效應(yīng)容易在復(fù)合材料基體中團(tuán)聚，因此不能有效發(fā)揮石墨烯納米帶的獨(dú)特優(yōu)勢。

　　李宜彬告訴記者，針對上述問題，研究團(tuán)隊(duì)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(fù)合材料，從而有效地解決了石墨烯納米帶在聚合物基體當(dāng)中的分散難題。該復(fù)合材料具有優(yōu)異的力學(xué)性能，拉伸強(qiáng)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(dú)特的力學(xué)性能、電學(xué)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(fù)合材料的增強(qiáng)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(yīng)用前景。

　　在科研工作中，赫曉東教授團(tuán)隊(duì)注重從工程項(xiàng)目中提煉科學(xué)問題，近年來在多功能多尺度復(fù)合材料方面取得了一系列重要成果，在《先進(jìn)材料》、《美國化學(xué)學(xué)會·納米》、《納米尺度》、《碳》、《材料化學(xué)雜志》、《復(fù)合材料科學(xué)與技術(shù)》等雜志上發(fā)表SCI檢索論文15篇，累計(jì)影響因子106.42，單篇平均影響因子7.09。