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火箭推進劑作為含能材料領(lǐng)域的重要研究對象，是航天飛行器的核心動力，其性質(zhì)與火箭結(jié)構(gòu)、飛行高度以及姿態(tài)調(diào)整密切相關(guān)。隨著我國航天科技實力的發(fā)展，研制兼具大推力和長續(xù)航的新型推進劑備受關(guān)注，其中以低粘度、低熔點、低蒸汽壓和高穩(wěn)定性的離子型推進劑被美國空軍專家視為下一代推進劑的最佳選擇之一。但該材料存在燃燒性質(zhì)不佳問題，尤其是自燃燒響應(yīng)速率低，無法滿足當(dāng)前火箭的動力要求。

為解決上述問題，該團隊創(chuàng)新性地采用材料基因組方法探尋自燃燒推進劑的核心因素。不同于對燃料分子單一結(jié)構(gòu)修飾、實驗探索的傳統(tǒng)方法，該工作通過構(gòu)建推進劑的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫明確其構(gòu)效關(guān)系，采用可視化手段探尋與自燃燒性質(zhì)關(guān)聯(lián)的重要指標(biāo)，而后利用篩選程序?qū)ψ匀紵砑觿┙Y(jié)構(gòu)進行高通量篩選和量化分析，從而明確了自燃燒推進劑添加劑的結(jié)構(gòu)，并通過一系列實驗手段驗證其極大降低了推進劑點火延遲時間，體現(xiàn)出材料基因組策略的可行性。該成果首次從根本上解決了火箭燃料分子設(shè)計的構(gòu)效需求，可對材料分子按需設(shè)計及多角度預(yù)測，為將高性能推進劑走向?qū)嵱锰峁┲匾獏⒖肌?/p>

四川大學(xué)為論文第一通訊單位，四川大學(xué)化學(xué)學(xué)院博士研究生袁聞勵為第一作者，何玲副教授和Jean’ne M. Shreeve教授為通訊作者。該研究工作也是化學(xué)學(xué)院在Science子刊發(fā)表的首篇論文。

該研究團隊長期致力于離子液體功能材料的研發(fā)，近期工作相繼發(fā)表在Nature Communications，Angewandte Chemie International Edition，Small 和 Journal of Materials Chemistry A等國際主流學(xué)術(shù)期刊。

參考資料

[1]四川大學(xué)，陶國宏&何玲團隊在Science子刊上發(fā)表論文——材料基因組為設(shè)計高性能推進劑構(gòu)建新平臺

[2]https://advances.sciencemag.org/content/6/49/eabb1899