近日，我校机械工程学院材料学团队彭小敏教授“仿生”类合作研究成果以“Bamboo-Membrane Inspired Multilevel Ultrafast Interlayer Ion Transport for Superior Volumetric Energy Storage”为题、以研究长文（Research Article）形式发表在国际材料类顶尖期刊Advanced Functional Materials。彭小敏教授与昆士兰科技大学梅俊博士为共同第一作者，昆士兰科技大学孙子其教授为通讯作者，湖南工程学院为第二完成单位。

竹子被吉尼斯世界纪录记载为地球上生长最快的植物，据报道其24小时生长高度可达910毫米，生长速度接近40毫米/小时。竹子的快速生长需要水和电解质从根部到生长端的超快速高通量传输，附着在竹茎内壁上的竹膜是水和电解质运输的关键通道。论文研究发现：天然竹膜具有独特的多级层状结构；最外层为大层间间距传输通道，可实现快速润湿和液体扩散；而与竹茎连接的内层结构具有非常有限的层间间距而形成纳米流体效应，可实现分子/离子超快传输。

受此启发，论文利用高比表面积二维材料以及合理的表面和层间工程设计，模仿具有多级离子传输通道的天然竹膜，成功制备了一系列二维石墨烯/二维氧化钴异质结构膜用于离子存储器件，满足了储能器件对离子和电荷在电极超快扩散和传输的要求，提高了储能装置的电化学性能。论文研究成果可为二维材料在新兴能源存储器中的高效应用提供有效策略。

天然竹膜的结构表征以及仿生电极设计原理

彭小敏教授受邀访学于昆士兰科技大学，主要工作为指教研究生和项目合作研究。期间利用其在涂层、薄膜制备方面的研究积累，以指导研究生的方式深度参与“二维材料在新型储能器件中的应用”等课题，其另一项“仿生”类合作研究成果已发表于Energy Storage Materials。近年来，机械工程学院材料学团队成员以多种形式加强与国内外知名高校、优秀课题组的学术交流与合作，合作研究成果相继发表在Nano Energy (高平平博士，2021年)，Progress in Materials Science (周丽博士，2021年)，Acta Materials (黄炼博士，2018年)等材料类顶尖期刊，同时合作申报国家重点研发计划子课题1项(高平平博士，主持，2020年)，总装备部预研基金1项(吴安如教授，主持，2019年)，团队的研究实力和学术影响得到有效提升。