從浙江大學(xué)獲悉，該校高分子系高超教授的課題組制備出了一種0.16毫克/立方厘米的超輕氣凝膠，它刷新了目前世界上最輕固態(tài)材料0.18毫克/立方厘米的紀(jì)錄。這一進展被《自然》雜志在“研究要聞”欄目中重點配圖評論。

氣凝膠，被譽為“凝固的煙”，是入選吉尼斯世界紀(jì)錄的最輕一類物質(zhì)，因其內(nèi)部有很多孔隙，充斥著空氣，故而得名。在實驗室，記者看到了一個個大小不等的它們：看似碳，觸似海綿，大的如網(wǎng)球，小的如酒瓶塞。在電子顯微鏡下，碳納米管和石墨烯共同支撐起無數(shù)個孔隙，“就像大型體育場館等大型空間結(jié)構(gòu)，用鋼筋做支架，用高強度的薄膜等做墻壁，材料整體既輕且強�！闭n題組博士生孫海燕說，“在這里，碳納米管就是支架，石墨烯就是墻壁。”

這么輕的東西怎么制成的？高超說，氣凝膠的基本制備原理是除去凝膠中的溶劑(液體)，讓其保留完整的骨架。課題組將溶解了石墨烯和碳納米管的水溶液放在容器里，在低溫下凍干，便獲得了“碳海綿”，并且可以任意調(diào)節(jié)形狀�！叭萜鞫啻螅�就可以制備多大，可以做到上千立方厘米，甚至更大。”高超說。

創(chuàng)意來自《自然》雜志年度十大圖片。2011年，美國HRL實驗室、加州大學(xué)歐文分校和加州理工學(xué)院合作制備了一種鎳構(gòu)成的氣凝膠，密度為0.9毫克/立方厘米，創(chuàng)下了當(dāng)時最輕材料的紀(jì)錄。把這種材料放在蒲公英花朵上，柔軟的絨毛幾乎沒有變形——這張照片入選了《自然》雜志年度十大圖片，也給高超留下了深刻印象：能不能制備出一種材料，挑戰(zhàn)這個極限？

這一次，高超課題組研制成功的這種新材料非常輕，即使把它壓在狗尾草上也不會壓彎狗尾草的毛尖。

在已報道的成果中，高超課題組制備的“碳海綿”是最輕紀(jì)錄保持者——可達(dá)到0.16毫克/立方厘米，不但低于空氣的密度，也低于氦氣的密度。相關(guān)論文2月18日在線發(fā)表在《先進材料》上。但是，課題組對于申報吉尼斯世界紀(jì)錄興趣不大，“‘輕’并不是它最大的新意所在”，高超解釋：這項成果的價值在于其簡便的制備方法，以及材料所展現(xiàn)出來的優(yōu)越性能。

據(jù)介紹，“碳海綿”還可能成為理想的相變儲能保溫材料、催化劑載體以及高效復(fù)合材料。就如一個呱呱墜地的嬰兒，對這一新生材料，科學(xué)家還很難準(zhǔn)確預(yù)計它的應(yīng)用領(lǐng)域與前景，還得依靠現(xiàn)實社會以及產(chǎn)業(yè)界的想象力，讓這個新材料走出實驗室，實現(xiàn)對世界的實際應(yīng)用價值。該課題是在國家、省自然科學(xué)基金資助下完成的。