受墨鱼骨启发！浙大高超团队AM：多流场石墨烯定向组装构筑轻质高强弹性超材料

本文报道了浙江大学高超团队在Advanced Materials上发表的研究成果。研究背景方面，轻质高强弹性材料在航空航天等领域需求迫切，但现有轻质碳材料难以同时实现低密度、高压缩强度与大可逆变形。研究目的在于突破这一瓶颈，受力学超材料结构设计理念启发，提出多流场石墨烯定向组装方法。通过图案化阵列多剪切流场，调控氧化石墨烯二维基元在三维空间的周期取向，成功构筑出具有类墨鱼骨"层-壁"结构的石墨烯超材料。结论表明，该材料在约10 mg cm⁻³的低密度下，展现出高压缩强度（可支撑约4000倍自身重量）、高模量（196-388 kPa）和高效能量吸收（3.29-4.28 J g⁻¹），同时具备优异的弹性大变形能力（90%压缩可恢复）和近零泊松比特性。循环5000次后仍保持86%以上初始应力。此外，该材料可作为宽量程压阻传感器，在极端低温下仍保持性能。该工作为构筑轻质高强弹性超材料提供了新策略。