我国科学家仿天然珍珠母研制出太空防护新材料

仙仙

记者从中国科学技术大学获悉，受天然珍珠母“砖-泥”层状结构启发，近期该校俞书宏院士团队研制出一种新型航天器外层防护材料——聚酰亚胺-纳米云母复合膜。由于采用了独特的仿生设计，其力学性能和空间极端环境耐受性均得到显著提升。


聚酰亚胺薄膜因其较好的力学性能、热稳定性和耐化学性，成为制作太空探测器“防护服”的重要材料。但这种材料在太空环境中也容易受到原子氧攻击，导致物理和力学性能下降。此外，宇宙射线辐射，以及空间碎片撞击等极端情况，也对其稳定性形成威胁。


俞书宏院士团队受天然珍珠母的“砖-泥”层状结构启发，通过改变组分配比，借助喷涂与热固化联用法，构筑了聚酰亚胺-纳米云母复合膜，使其顶层具有更致密的纳米云母片。这种设计策略实现了材料力学性能的提升，而且使其上表面对原子氧、紫外辐射和空间碎片等具有更好的防护能力。


日前，国际知名学术期刊《先进材料》发表了该成果。据介绍，这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。（记者徐海涛）