中国科大研制用于太空防护的仿生纳米复合膜取得重要进展:聚酰亚胺薄膜因其优异的力学性能、绝佳的热稳定性和突出的耐化学性，而成为太空探测器“防护服”的绝佳材料。然而，与其他碳氢聚合物一样，聚酰亚胺材料在太空环境中也极易受到原子氧的攻击，导致其物理和力学性能急剧下降。目前针对这一问题还没有很好的解决手段。此外，宇宙射线辐射和空间碎片撞击等极端环境也对其稳定性提出了严峻的考验。近日，中国科大俞书宏院士团队研发了一种新型的针对太空防护应用的聚酰亚胺-纳米云母复合膜材料，该材料采用了独特的仿生设计，使其力学性能和空间极端环境耐受性均得到了显著提升。研究人员受天然珍珠母的“砖-泥”层状结构启发，巧妙地设计构筑了具有双层类珍珠层结构的聚酰亚胺-云母纳米复合膜，使其顶层分布有更致密的云母纳米片，借助云母的本征属性和最为构筑单元的优点，在实现材料力学性能有效提升的同时，使其顶层对原子氧、紫外辐射和空间碎片等抵抗能力也得到了明显提升。该研究成果以“Double-Layer Nacre-Inspired Polyimide-Mica Nanocomposite Films with Excellent Mechanical Stability for LEO Environmental Conditions”为题发表在国际期刊Advanced Materials上。我校特任副研究员潘晓锋和博士生伍鲍为论文的共同第一作者，高怀岭副研究员和俞书宏教授为通讯作者。
研究人员利用他们前期开发的具有优异力学性能和紫外屏蔽功能且可宏量制备的云母纳米片（Nat. Commun. 2018, 9, 2974）作为构筑基元，与聚酰亚胺前驱体共组装得到聚酰亚胺-云母纳米复合膜，利用云母的优越本征特性来弥补聚酰亚胺的不足。区别于以往仿珍珠层纳米复合膜的单层结构设计，在该项研究中，研究人员通过改变组分配比，借助喷涂与热固化联用法构筑了具有双层类珍珠层结构的聚酰亚胺-云母纳米复合膜，使其顶层具有更致密的云母纳米片（图1a-f）。这种设计策略不仅实现了材料力学性能的有效提升，而且使其上表面对原子氧、紫外辐射和空间碎片等具有更高的抵抗性能。
研究表明，这种新型仿生复合膜的拉伸强度、杨氏模量和表面硬度分别为125 MPa、2.2 GPa和0.37 GPa，比纯聚酰亚胺膜分别高出45%、100%和68%（图1g）。由于独特的双层类珍珠母结构以及云母纳米片的固有性能优势，所得双层聚酰亚胺-云母复合膜表现出更优越的原子氧耐受性（侵蚀率≈0.17×10-24 cm-3 atoms-1），明显优于纯聚酰亚胺薄膜、单层类珍珠母结构的聚酰亚胺-云母复合膜和以往报道的聚酰亚胺基复合材料。此外，其抗紫外线老化性（313 nm）和高温稳定性（380oC）相比纯PI膜也得到了明显提升。
这种具有双层类珍珠母结构的聚酰亚胺-云母纳米复合膜有望取代现有的聚酰亚胺基复合膜材料，作为一种有效的新型航天器外层防护材料，从而用于低轨道环境。该项研究提出的独特双层仿珍珠母结构设计策略也为设计构筑其他高性能纳米复合材料提供了新思路。
这项研究得到了国家自然科学基金创新研究群体资助项目、国家自然科学基金重点项目、中科院前沿重点项目、中央高校基本科研业务费专项基金、安徽省高校协同创新项目以及中科大同步辐射联合基金的资助。
文章链接：https://t.cn/A6xou3pb
中国科大新闻网（微尺度物质科学国家研究中心、化学与材料科学学院、科研部）
研究人员利用他们前期开发的具有优异力学性能和紫外屏蔽功能且可宏量制备的云母纳米片（Nat. Commun. 2018, 9, 2974）作为构筑基元，与聚酰亚胺前驱体共组装得到聚酰亚胺-云母纳米复合膜，利用云母的优越本征特性来弥补聚酰亚胺的不足。区别于以往仿珍珠层纳米复合膜的单层结构设计，在该项研究中，研究人员通过改变组分配比，借助喷涂与热固化联用法构筑了具有双层类珍珠层结构的聚酰亚胺-云母纳米复合膜，使其顶层具有更致密的云母纳米片（图1a-f）。这种设计策略不仅实现了材料力学性能的有效提升，而且使其上表面对原子氧、紫外辐射和空间碎片等具有更高的抵抗性能。
研究表明，这种新型仿生复合膜的拉伸强度、杨氏模量和表面硬度分别为125 MPa、2.2 GPa和0.37 GPa，比纯聚酰亚胺膜分别高出45%、100%和68%（图1g）。由于独特的双层类珍珠母结构以及云母纳米片的固有性能优势，所得双层聚酰亚胺-云母复合膜表现出更优越的原子氧耐受性（侵蚀率≈0.17×10-24 cm-3 atoms-1），明显优于纯聚酰亚胺薄膜、单层类珍珠母结构的聚酰亚胺-云母复合膜和以往报道的聚酰亚胺基复合材料。此外，其抗紫外线老化性（313 nm）和高温稳定性（380oC）相比纯PI膜也得到了明显提升。
这种具有双层类珍珠母结构的聚酰亚胺-云母纳米复合膜有望取代现有的聚酰亚胺基复合膜材料，作为一种有效的新型航天器外层防护材料，从而用于低轨道环境。该项研究提出的独特双层仿珍珠母结构设计策略也为设计构筑其他高性能纳米复合材料提供了新思路。
这项研究得到了国家自然科学基金创新研究群体资助项目、国家自然科学基金重点项目、中科院前沿重点项目、中央高校基本科研业务费专项基金、安徽省高校协同创新项目以及中科大同步辐射联合基金的资助。
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【高性能仿贝壳云母薄膜让电子器件“柔软透明”】科技日报消息：近日，合肥工业大学化学与化工学院陆杨教授课题组和中国科学技术大学俞书宏教授研究团队合作，创新性地采用“解组装-仿生组装”的两步策略，以廉价天然云母粉为原料，成功实现了高质量云母纳米片的大量制备，并组装成高性能透明柔性仿贝壳结构云母复合膜。这一高性能仿生复合薄膜在柔性透明电子器件等领域具有广阔的应用前景。相关成果发表在7月30日出版的英国《自然-通讯》上。合肥工业大学2014级博士生潘晓锋和中国科大博士后高怀岭为共同第一作者。
#渭南身边事# 【渭南市供销合作社扶贫工作在行动】
10月17日，全国第四个扶贫日，渭南市供销合作社开展了丰富多彩扶贫活动。
在富平，市供销合作社组织机关人员和下属单位老师来到老庙镇峪岭村，与36户贫困群众开展了谈心、交流、送温暖活动。驻村工作队队长、第一书记康天保同志就健康、教育等扶贫政策等给大家进行了解读，市供销干部学校副校长潘晓锋就如何处理好邻里关系、村民文明礼仪知识等问题和大家进行了交流。市供销社当天还向36户贫困户送去了面、油等慰问品，贫困户脸上都露出了满意的笑容。他们激动的说：党和政府对他们这么关心，如果他们还有“等、靠、要”思想，不好好干，都说不过去！
在渭南，市供销合作社党组召开了党组会议，专题研究脱贫攻坚工作，研究决定：向包联的峪岭村拨付4万元，用于改善村上人居环境和发展小产业。另外，市供销社组织机关人员参加了市上在中心广场开展的扶贫宣传活动，向来往群众介绍相关政策，营造了全社会参与扶贫工作的良好氛围。（渭南日报）
10月17日，全国第四个扶贫日，渭南市供销合作社开展了丰富多彩扶贫活动。
在富平，市供销合作社组织机关人员和下属单位老师来到老庙镇峪岭村，与36户贫困群众开展了谈心、交流、送温暖活动。驻村工作队队长、第一书记康天保同志就健康、教育等扶贫政策等给大家进行了解读，市供销干部学校副校长潘晓锋就如何处理好邻里关系、村民文明礼仪知识等问题和大家进行了交流。市供销社当天还向36户贫困户送去了面、油等慰问品，贫困户脸上都露出了满意的笑容。他们激动的说：党和政府对他们这么关心，如果他们还有“等、靠、要”思想，不好好干，都说不过去！
在渭南，市供销合作社党组召开了党组会议，专题研究脱贫攻坚工作，研究决定：向包联的峪岭村拨付4万元，用于改善村上人居环境和发展小产业。另外，市供销社组织机关人员参加了市上在中心广场开展的扶贫宣传活动，向来往群众介绍相关政策，营造了全社会参与扶贫工作的良好氛围。（渭南日报）
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