【中科幻彩】喜报！Science刊发北航化学本科生成果，这个领域，里程碑意义！

中科幻彩制作了北航程群峰教授课题组在Science发表的仿生高分子碳化钛纳米复合材料的最新研究成果“High-strength scalable MXene films through bridging-induced densification”。轻质高强高分子纳米复合材料是解决航空航天领域小型化、轻量化等瓶颈问题的重要材料，目前航空航天领域广泛使用碳纤维复合材料代替金属材料实现减重。孔隙是影响碳纤维复合材料性能的一个至关重要的因素，往往导致碳纤维复合材料在服役过程中发生灾难性失效，通过改善碳纤维与高分子基体界面浸润性和制造工艺等策略，降低孔隙率，同时利用无损检测方法，如Micro-CT和超声C扫描等，对碳纤维复合材料进行检测，达到国标和航标要求后方可安全使用。 和碳纤维相比，新兴的石墨烯、MXene等二维纳米材料具有更加优异的力学和电学性能，是制备轻质高强高分子纳米复合材料的理想基元材料。但是在制备过程中也会产生很多孔隙，导致高分子纳米复合材料的性能远低于预期值。由于二维纳米材料本征的力学性能远高于高分子基体，在外力作用过程中使得高分子纳米复合材料的真实结构被破坏。采用常规表征方法，例如电子扫描显微镜等，得到的是破坏后的结构形貌，掩盖了高分子纳米复合材料的内部真实结构。而传统检测碳纤维复合材料孔隙率的方法（如micro-CT和超声C扫描）检测限很难达到纳米级，因此，高分子纳米复合材料的内部真实结构，尤其是孔隙，常常被忽视。给高分子纳米复合材料领域的基础和应用研究造成了巨大困扰，严重影响了高分子纳米复合材料的发展和实际应用。