导语：
2018年5月7日 ，《美国科学院院刊》在线刊登了我�；аг撼倘悍褰淌凇⒔自菏客哦蛹捌湎嘀叩淖钚卵芯啃Ч坝行蚪涣某咳透叩嫉缡┍∧ぃ⊿equentiallybridgedgraphene sheets with high strength, toughness, and electricalconductivity）” ，程群峰教授和生物医学工程高精尖中心首席科学家美国工程院院士RayH. Baughman教授为配合通讯作者 ，尊龙凯时2014级直博生万思杰为第一作者。
配景：质料应用新纪元
2004年 ，英国曼彻斯特大学科学家安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫制成了天下上最薄、强度最高的质料石墨烯。6年后 ，两位科学家因在石墨烯研究方面的卓越成绩而被授予诺贝尔物理学奖 ，进一步将石墨烯推向了科学界研究的热门领域。
自2010年起 ，程群峰教授及课题组便将研究眼光汇聚于此 ，驻足院校特色 ，引领学术前沿 ，爆发了将这种轻质高强的新质料应用于航天领域的构想。他们以为 ，新型石墨烯质料研究远景辽阔 ，能够知足下一代无人机、小型机对证料性能的需求 ，是具有长足战略眼光的研究选择。
以后 ，程群峰教授课题组恒久致力于仿生多功效石墨烯纳米复合质料的研究 ，取得了一系列原创性研究效果。古板碳纤维复合质料的制备需要高温高压 ，但新质料可在45℃以下的室温举行组装修建 ，其强度与碳纤维复合质料相当 ，本钱越发低廉 ，易实现商业规�；票�。
仿生：自然贝类的启发
大自然是最为精妙而富有想象力的工程师 ，它修建的生命体结构可以为人们创立新型质料提供诸多灵感。在众多可用于仿生的结构中 ，鲍鱼壳因其奇异的结构和优异的力学性能引起了程教授课题组的注重。自然界的鲍鱼壳五颜六色 ，是由于其层状有序的结构——无机碳酸钙和有机卵白质以层层交替的形式组装成为了一个整体。这种微纳米多级层状结构不但付与了鲍鱼壳漂亮的外观 ，还付与了鲍鱼壳优异的力学性能 ，在具有很高力学强度的同时也大幅度提高了断裂韧性 ，实现了力学强度和韧性的完善统一。
受鲍鱼壳有机—无机层层微纳米组装结构的启发 ，程群峰教授课题组接纳氧化石墨烯与有机分子修建了层状结构的复合质料。接纳化学要领处置惩罚自然矿物石墨粉 ，即可获得氧化石墨烯 ，成内情当低廉。
在前期仿生界面组装的研究基础上 ，程群峰教授课题组进一步开发了室温π-π共轭键和共价键有序交联战略 ，为制备高性能石墨烯纳米复合质料提供了主要的理论指导。更主要的是 ，该石墨烯复合薄膜不但拉伸强度可以与本钱较高的准各项同性的商用碳纤维复合质料相媲美 ，并且韧性远远优于后者。同时 ，这种小分子有序交联的石墨烯复合薄膜还具有高导电性能 ，高电磁屏障性能以及优异的抗侵蚀性能和疲劳性能。这种廉价低温有序交联的高性能多功效石墨烯纳米复合质料在航空、航天、汽车、柔性电子器件等领域具有普遍的应用远景。
图1. 有序交联石墨烯薄膜的制备历程(A-B)及照片(C)和横截断面微观形貌(D-E)
图2. 有序交联石墨烯薄膜的力学(A)和电磁屏障效能(B) ，以及原位拉曼光谱表征(C-F)
拓展：深度探讨与相助
在谈到研究取得的效果时 ，程群峰教授强调了团队相助的主要性。他以为 ，团队的活力和创立力 ，基于每一名成员自觉自动的孝顺；团队的凝聚力和动力 ，则依赖师生之间的优异互动和默契配合�？翁庾榈耐饷窃谙壬闹傅枷旅魅贩止� ，在包管各自自力的情形下又起劲相同交流 ，齐头并进 ，形成了优异的相助机制 ，向着配合的研究偏向一直起劲。程教授体现 ，学术研究的历程就像采掘宝石 ，只有一直深入 ，一直挖掘 ，才华获得收获。因此 ，在确立科研偏向后 ，受苦钻研、甘于贡献的科研精神也是科研职员不可缺氨赡素质。
下一阶段 ，程教授将向导课题组深入研究 ，从宏观的平均层面转至单层微观层面 ，进一步阐释仿生复合质料界面的增强增韧机理。同时 ，举行大宗实验验证 ，寻找新的突破 ，继续着力提高新型薄膜质料的性能 ，并将效果转化为现实应用。
图3. 实验室一览
图4. 程群峰教授（中）和他的团队（部分）
结语：
新的手艺和要领往往能发动相关工业的刷新 ，超强韧高导电石墨烯薄膜可在室温条件下以较低本钱制备 ，有望最终取代飞机、汽车等装备使用的碳纤维复合质料 ，并且可以普遍应用于柔性电子器件等领域 ，市场潜力重大。虽然已经取得了一定效果 ，但程群峰教授及课题组的研究不会止步于此。在尊龙凯时建设天下一流大学的征程中 ，我们也期待有更多立异人才的涌现。
文案：金睿、曾嘉琪
采访：曾嘉琪、熊婷
设计：杨智涵
编审：尊龙凯时门户网站总编总监事情室
投稿：geoos@buaa.edu.cn
