北京头条客户端2020年4月9日报道：
北航团队解决超强材料难题 最新研究成果刊发《Nature》杂志
4月8日，Nature杂志发表北京航空航天大学化学学院刘明杰教授课题组在超强材料方面的最新研究成果，为仿生材料的结构设计及大规模生产提供了新的解决途径。
生物材料，例如骨骼，牙齿，贝壳等，其内部的高度有序结构及其连接的有机物基底共同作用，使这些材料表现出优异的强度、模量及断裂韧性。科学家们做出了很多尝试去模仿这些自然界中的精巧构造来进行层状结构材料的仿生制备。但目前方法存在的一些缺陷限制了其实际应用。一方面，无法实现具有长程取向结构复合材料的大规模制备。另一方面，对于多组分纳米材料增强体系，无法避免在制备过程中纳米材料团聚的问题，因而会降低所制备纳米复合材料的力学性质。因此，连续大规模制备超强层状结构纳米复合材料仍然是该领域的挑战之一。
为解决上述难题，北京航空航天大学化学学院刘明杰教授课题组提出了基于极稀反应溶液的液体超铺展制备策略。该研究发展了一种基于液体超铺展制备层状结构复合膜制备的新方法，解决了层状结构复合材料无法大面积连续制备的难题。并提出了无机纳米限域空间内高分子链的运动受限是导致复合材料超高力学性能的科学机理。该工作为仿生材料的结构设计及大规模生产提供了新的解决途径。
该新型的制备策略不仅利用反应溶液在超铺展过程中产生的剪切液流实现纳米片的高度取向排列，而且利用高分子快速交联，同步实现取向结构的原位快速固定，从而制备出层状结构纳米复合膜。通过优化设计超铺展溶液中高分子和纳米材料的组成，制备出具有超高力学性能的纳米复合膜。
（文/北京青年报记者 雷嘉）
编辑：贾爱平
