本报讯  近日，中国科大俞书宏院士团队研发了一种新型的针对太空防护应用的聚酰亚胺-纳米云母复合膜材料，该材料采用了独特的仿生设计，使其力学性能和空间极端环境耐受性均得到了显著提升。研究人员受天然珍珠母的“砖-泥”层状结构启发，巧妙地设计构筑了具有双层类珍珠层结构的聚酰亚胺-云母纳米复合膜，使其顶层分布有更致密的云母纳米片，借助云母的本征属性和最为构筑单元的优点，在实现材料力学性能有效提升的同时，使其顶层对原子氧、紫外辐射和空间碎片等抵抗能力也得到了明显提升。该研究成果发表在国际期刊Advanced Materials上。特任副研究员潘晓锋和博士生伍鲍为论文的共同第一作者，高怀岭副研究员和俞书宏教授为通讯作者。

聚酰亚胺薄膜因其优异的力学性能、绝佳的热稳定性和突出的耐化学性，而成为太空探测器“防护服”的绝佳材料。然而，与其他碳氢聚合物一样，聚酰亚胺材料在太空环境中也极易受到原子氧的攻击，导致其物理和力学性能急剧下降。目前针对这一问题还没有很好的解决手段。此外，宇宙射线辐射和空间碎片撞击等极端环境也对其稳定性提出了严峻的考验。

研究表明，这种具有双层类珍珠母结构的聚酰亚胺-云母纳米复合膜有望取代现有的聚酰亚胺基复合膜材料，作为一种有效的新型航天器外层防护材料，从而用于低轨道环境。该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。

（微尺度物质科学国家研究中心 化学与材料科学学院）