浙江大学的科学家们日前在材料科学领域取得了一项重大的突破性成果，由高超教授领导的研究团队成功开发出了一种新型的高可拉伸全碳气凝胶弹性体。这一成果已在国际知名期刊《自然通讯》上发表。
这种全碳气凝胶弹性体具有卓越的性能，并展现出在柔件、智能机器人及航空航天等领域的广泛应用前景。一直以来，如何制备具有高弹性的无机材料是一个世界性的难题，而浙江大学的研究团队成功地突破了这一难题。
该弹性体的研发基于石墨烯相关技术，经过团队多年的深入研究与探索，终于设计出这种高度可拉伸的全碳气凝胶弹性体。这种材料不仅具有超低密度、高拉伸比等特点，而且在能量损耗、抗疲劳性能以及温度适用范围等方面也表现出优异的性能。
这种全碳气凝胶弹性体的制备采用了多级协同组装方法，具有四级结构。其中包括通过石墨烯3D打印技术实现的可控制备的第一级衍架结构，以及第二级的多边形单元、第三级的屈曲结构和第四级的协同组装结构。其中，石墨烯和碳纳米管的协同组装能够有效增强气凝胶结构单元壁，提高其弹性模量和抗疲劳性能。
更令人兴奋的是，这种全新的超轻碳基弹性体还可以被组装成应变传感器，能够逻辑识别复杂的形状变化。在蛇形机械手臂上的应用是其中的一个例子，该传感器能够准确地识别出线型、新月型、S和反S型等形状及其变化。
高超教授表示，这项成果首次将弹性体的概念拓宽到了无机领域，并改善了其高低温耐老化性能，拓宽了使用温度范围。这种多级协同组装的方法也为其他无机弹性体的制备提供了一条全新的设计思路。该团队还与浙江大学航空航天学院的专家合作，进行了拉伸试验的原位高分辨透射原位表征，为揭示弹性机理提供了宝贵的微观实验证据。
这一重要突破不仅为柔件、智能机器人和航空航天等领域的应用提供了理论基础，而且为无机材料的未来发展开辟了新的道路。
