商用芳纶纤维通常被称为凯夫拉纤维，具有超高的拉伸强度（3.6 GPa）和高杨氏模量（约 90 GPa），具有极高的化学稳定性、优异的机械性能和耐热性能。然而，由于功能材料与 Kevlar 纤维的相容性较低，难以与之结合，阻碍了高强功能性 Kevlar 复合材料的开发。为此，人们通常将商用Kevlar在DMSO/KOH溶液中剥离，得到可均匀分散在DMSO中的ANF 纳米线，并通过将填料与ANF复合，制备出ANF基复合材料。总结现有的制备ANF基复合材料的方法，如抽滤法，旋涂法，溶剂蒸发法等，难以实现大面积连续制备。并且，在制备高含量纳米填料复合材料的过程中，反应液易发生团聚，不利于得到结构均一，高度取向的复合材料。为此，本文开发出一种超铺展策略，实现大面积连续制备ANF基纳米复合膜，展现出优异的力学和电学性能。

本文开发出的超铺展策略可大面积连续制备ANF 基纳米复合膜。制备的纯 ANF 薄膜具有均匀的结构和各向同性的力学性能。此外，制备的ACP 薄膜的拉伸强度和韧性分别达到了 600.8 MPa和 48.5MJ/m³。在添加了MXene纳米片后，由于MXene在复合膜中的高度取向，大面积制备的 ACPM 薄膜的最大拉伸强度接近 870.8 MPa，韧性达到 43.2 ± 46 MJ/m³，展现出很高的能量耗散和抗断裂能力，并且制备的ACPM 薄膜还具有高导电性（约 1100 S/m），在多种场景具有极高的应用潜力。

图1 ANF分散液制备流程；ANF/DMSO分散液在PAAm水凝胶上铺展以及大面积制备ANF复合膜展示

图2 ANF基复合膜力学性能测试和截面SEM表征

图3 ANF/CNT-COOH/PVA/MXene复合膜WAXS方位角曲线和取向度，以及复合膜FT-IR

图4ANF/CNT-COOH/PVA/MXene复合膜与其他ANF基纳米复合膜力学性能对比

刘明杰，男，1982年生。现任北京航空航天大学化学学院院长。2005年于北京化工大学获得学士学位，2010年于中国科学院国家纳米科学中心获得博士学位，2010~2015年于日本理化学研究所从事博士后研究工作，2015年加入北京航空航天大学任教授。主持包括国家杰出青年科学基金、国家重点研发计划等多项科研项目。担任国际期刊《Giant》执行编辑，《Polymer》、《高分子学报》等多个期刊编委。主要从事仿生功能力学高分子复合材料的研究。

Nie Z, Sun Y, Zhou T, et al. Large-area ultrastrong and stiff aramid nanofiber based layered nanocomposite films. Nano Research, 2023, https://doi.org/10.1007/s12274-023-6123-y.