來源：中國国产精品免费福利樹脂網 2021-12-13 11:58:32
近日，受天然珍珠（zhū）母“磚—泥”層狀結構的啟發（fā），中國（guó）科學（xué）技術大學俞書宏院士團隊研製出一種新型航（háng）天器外層防護材料——聚酰亞胺—納米（mǐ）雲母複合膜。這種新（xīn）材料由於采用了獨特的仿生設計，其力學性能和（hé）空間極端環（huán）境耐受性均得到顯著（zhe）提升，有（yǒu）望取代現有的聚酰亞（yà）胺基複合膜材料。
聚酰亞胺薄膜（mó）因其優（yōu）異（yì）的力學性能、絕佳的熱穩定性和突出的耐化學性，而成（chéng）為太空（kōng）探（tàn）測器防護服的絕佳材料。然而，與其他碳氫聚合物一樣，該材料在太空環境中也極易（yì）受到原子氧攻擊，導致物理和力學性能急劇下降，目前還沒有很好的解決手段。此外，宇宙射線輻射和空間碎（suì）片撞擊等極端環境也對其（qí）穩定性提出嚴峻的考驗。
俞（yú）書宏團（tuán）隊受天（tiān）然珍（zhēn）珠母的“磚（zhuān）—泥”層狀結構啟發，利用前期開發的具有優異力學性能和紫外屏蔽功（gōng）能且可大規模製備的（de）納米（mǐ）雲母片作為構築基元，與聚酰亞胺前驅體共組（zǔ）裝得到（dào）聚酰亞胺—納米雲母複合膜，利用雲母的優越本征特性來彌補聚酰亞胺的不（bú）足。區別（bié）於以（yǐ）往仿珍珠層納米複合膜的單層結構設計，研究人員通過改變組分配比，借助噴塗與熱（rè）固化（huà）聯用法構築了具有雙層類珍珠層結構的聚（jù）酰亞胺—納米雲母複合膜，使其頂層具有更（gèng）致密的納米雲母（mǔ）片。這種設計策略不但實現了材料力學性能的有效提升，而（ér）且使其上表麵對原子氧、紫外輻射和空間碎片等具（jù）有更高的抵抗性能。
研究表明，這種新型仿生複合膜的拉伸強度、楊氏（shì）模量和表麵硬度分別為125兆帕、2.2吉帕和（hé）0.37吉帕（pà），比純聚酰亞胺膜分別高出45%、100%和68%。由（yóu）於獨特的雙層類珍珠母結構（gòu）以及雲母納米（mǐ）片的固有性能優（yōu）勢，雙層聚（jù）酰亞胺—納米雲（yún）母複合膜表現出更優越的原（yuán）子（zǐ）氧耐受性，明顯優於純（chún）聚酰亞胺薄膜、單層類珍珠母結構的聚酰亞胺—雲母（mǔ）複（fù）合膜和以（yǐ）往報道的（de）聚酰亞（yà）胺基複合（hé）材料（liào）。此外，其抗紫外（wài）線老化性和（hé）高溫穩定（dìng）性也得到明顯提升。
業內人士認為，這項研究提（tí）出的（de）獨特雙（shuāng）層仿珍（zhēn）珠母（mǔ）結構設計策略，為設計構築其他高性能（néng）納米複合材（cái）料提供了新思路。
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