张强强：研发新材料 科研向未来

　　在这个科技日新月异的时代，有一种材料，它的轻盈和韧性令人惊叹，这就是——气凝胶。如果做到极致，气凝胶这种固体甚至能飘在空气中；正面经受1000多摄氏度的火焰喷射，背面依然可以用手摸。

　　气凝胶是国防与工业防护领域的战略性前沿新材料，因缺乏力学导向的结构优化策略，其力、热学等性能长期面临相互制约的矛盾。兰州大学科学技术发展研究院副院长张强强教授聚焦气凝胶精准制备与性能协同增强关键科学问题，提出了超结构力、热学性能协同增强研究思路，发展了二维基元跨尺度有序构筑的普适方法，首次创制了双曲超构气凝胶新材料体系，建立了力学超常强化与热学极限调控的协同机制，实现了超轻柔、高强韧、超隔热及高热稳等性能集成。

　　张强强突破了传统气凝胶力学强度与韧性对立矛盾，揭示了2D基元非线弹性大变形容许机制，首次发明了力学引导的双曲构型多级超结构，通过微观基元定向屈曲触发纳米骨架内凹变形，获得了显著的负泊松比超常规效应，赋予该类新型超构气凝胶体系优异的抗剪切破坏能力，有效克服了传统气凝胶变形难且质脆易碎的瓶颈，实现了高强度、超弹性、耐疲劳等力学性能超常强化。

　　张强强克服了传统分子合成过程复杂难控的制备瓶颈，在国际上首次创制了具有多级双曲超结构的石墨烯气凝胶超材料，提出了石墨烯模板引导前体限域生长二维化纳米陶瓷的通用方法，将双曲超构从中低温碳基气凝胶拓展至高温陶瓷体系，获得了迄今已知报道最低固体材料密度，开发了系列石墨烯与陶瓷气凝胶超柔性隔热功能器件。剑桥大学ManishChhowalla教授在Science撰文认为：“为极端环境下兼具良好力—热性能超轻质材料合理设计集成开辟了新的路径”。

　　他还发现了2D纳米基元热扰动诱发出平面热致收缩效应，双曲超构气凝胶表现出宏观显著的负热膨胀特性，首次在气凝胶材料中集成了超常规力—热双负物理效应，获得了已知报道最低导热系数，赋予双曲超构纳米陶瓷气凝胶远优于传统气凝胶与其他多孔材料的超隔热性能，提出了基元热致收缩调控气凝胶超材料内应力优化策略，双曲超构气凝胶获得了双负指数、超轻柔、高强韧、超绝热和高热稳等优异的力—热学性能集成，显著提高了极端环境结构寿命和服役性能稳定性。

　　“科研创新很难，但一定要矢志不渝创下去，为祖国作更多贡献。”对于气凝胶的研究，张强强将走得更深更远。　　本报记者  颜岩