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三、复合材料及分散技术研究


        碳纳米管从1991年发现至今，已经有26年的时间了。当前，碳纳米管能够实现大批量生产，并且它也正在改变着我们的生活。碳纳米管具有十分优异的性能，比如，力学性能（拉伸强度50-200GPa，杨氏模量约（1TPa），电学性能（电导率高达1000S/cm），热学性能（导热系数大于3000w/m•K）等。基于这些优异的性能，碳纳米管复合材料已经被广泛应用于航空航天，汽车，能源，运动器材等诸多民用和军用领域。因此，研究碳纳米管分布形态对复合材料不同性能（如力学，电学，热学）的增强机制具有十分重要的意义。

四、电子智能器件


        应变传感器是可穿戴电子设备的重要元件因为它可以将机械变形转化为可探测 的电学信号，它在智能机器人，个人健康检测，人机交互界面和假肢替代品等领域都很好的应用前景。其中，实时监测人体运动被认为是一种评估个人健康的有效手段。因此，它可以作为有慢性病的病人自我检查手段。对于人体运动检测，应变传感器应该有高的拉伸性和柔韧性用于监测人体运动产生的变形和长期使用的稳定性。我们以碳纳米管，石墨烯等碳纳米管材料作为基本结构单元，通过合理的结构设计制备具有优异性能的可拉伸应变传感器，并将其用于人体运动探测。

一、碳材料力学性能的研究


        碳纳米材料，如石墨烯和碳纳米管等具有优异的柔韧性和机械强度，可作为基本结构单元组装宏观材料。因基本结构单元间（如管与管间、片层间等）作用方式的差异，可呈现不同的宏观性能。我们以碳纳米管，石墨烯等碳纳米材料作为基本结构单元， 通过合理的结构设计制备具有优异机械性能，包括粘弹性，蠕变，粘附，拉伸和抗冲击的宏观材料。

二、能量存储与转换


        在全球变暖的挑战和化石燃料的衰竭的双重形势下，诸如电池,超级电容器或纳米发电机等电化学能量储存以及能量转化装置正变得越来越重要。新材料和新结构是这一领域进步的关键。碳材料具有低成本、形式多样(粉末、纤维、气凝胶、复合材料、层状、管状等)易加工性，相对惰性的电化学，可控的孔隙度和活性位点的优点正变得越来越重要。我们的团队致力于通过碳材料的结构设计以提高能源储存和转化的性能。特别地，我们感兴趣的是能源材料在极端条件下的应用，例如抗冲击能源材料及可在极端温度下运行的能源材料。
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