高强结构资料在精细组件等各种工业使用方面发挥着至关重要的效果。因为内部应力和缺点的存在，当时的资料成形技能易导致机械性能和加工精度的大幅下降。

　　受具有不对称双层结构的豆荚在枯燥时自发弯曲变形的启示，研讨人员成功制备了一种具有曲率梯度的石墨烯水凝胶超结构。在水分蒸腾的进程中，石墨烯水凝胶的内部片层经过毛细效应自发缩短并严密贴合。因为曲率梯度的存在，该进程诱导产生非对称的内部应力，自发引起拼装体部分形变。

　　该研讨以石墨烯纳米片作为根本构建单元，利用水作为分子级增塑剂，经过准确调理曲率梯度石墨烯超结构的轴心距和歪斜视点，完成了对方针结构资料的精准操控。此外，曲率梯度引起的变形契合经典几许演化模型，这一特性经过核算建模完成了微观曲率梯度超结构与方针形状结构的精准对应。根据此，可进一步规划并制备出杂乱的三维石墨烯结构资料，展现出可大规划加工集成的巨大潜力。

　　此外，该研讨初次规划并制备了可自缩短紧固的榫卯结构，其衔接强度约为~200 MPa。在蒸腾铸造进程中，跟着水分的蒸腾，产生的毛细力诱导石墨烯拼装体产生形变。在纳米尺度上，石墨烯纳米片构成杰出褶皱结构，产生机械互锁。在拼装体层面上，取向结构相较于无序结构具有更广泛的触摸和互锁区域，增强了层间相互效果。在微观尺度上，自发驱动的形变逐渐加强榫卯结构组件之间的锁扣相互效果。这种三级自紧固效应从根本上提高了机械强度，优于现在一切已知的具有衔接结构的碳资料和自愈合高分子资料，达到了与金属焊接结构适当的水平。有必要留意一下的是，蒸腾铸造战略的成型的进程可在室温环境下自发产生，不需要金属焊接的高温进程。

　　总结，经过立异性地调控曲率梯度石墨烯水凝胶超结构的构型，蒸腾铸造完成了具有不一样规划功用形状的石墨烯结构资料的可操控备，且该结构资料表现出优异的机械强度（~200 MPa）。该战略处理了当时资料成形技能面对的应战，为制作轻质高强、精准成形的组件拓荒了新可能性。

　　本文榜首作者为清华大学化学系卢冰博士，通讯作者为清华大学曲良体教授，北京理工大学赵扬特别研讨员和中科院力学所刘峰副研讨员。

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