北航江雷院士、刘明杰教授AFM：三维氢键网络打造超强隔热芳纶薄膜

本文介绍了北京航空航天大学江雷院士、刘明杰教授团队开发的一种新型高性能复合薄膜（pAMNFs）。背景方面，传统防护材料如宇航服依赖多层功能材料堆叠，但存在结构增强与隔热性能的矛盾，且传统改性策略存在导热性提升或机械强度不足的问题。研究目的是通过“双去质子化”策略，构建三维氢键网络，解决对位芳纶（PPTA）与间位芳纶（PMIA）因分子链构型差异导致的界面相分离和性能传输失效问题。结论显示，该复合薄膜具有优异的机械性能（拉伸强度达202.5 MPa，韧性达24.1 MJ·m⁻³）和低导热系数（0.0824 W·m⁻¹·K⁻¹），在宽温域内机械强度保持率超95%，且具备良好的耐水性和热稳定性。分子动力学模拟证实，三维氢键网络实现了纳米纤维-聚合物界面的高效载荷传递与热调控，为轻量化多功能材料设计提供了新思路。