MIT研制出新型高强度/高韧性纳米纤维 性能超越“凯夫拉”
2018-01-06 来源:cnBeta、New Atlas
多年以来,凯夫拉(Kevlar)在材料界的地位一直难以被撼动。不过麻省理工科学家们最新研发的新型纳米纤维,有望向它发起挑战。虽然它是一种聚合物纳米纤维,但强度和韧性亦相当高,未来或被用于体积更小的防弹衣等产品上。由 Gregory Rutledge 教授带领的研究团队,借助现有的“凝胶纺丝”(gel spinning)技术制成了这种新型纳米纤维。
“凝胶电纺”纳米纤维的一张扫描电镜显微图像(via MIT)
其制造原理是将一股聚合物凝胶通过加热的注射器挤压延展和机械旋转成一缕,而在本例中,凝胶并非通过机械方式来旋转,而是借助电场来实现。
最终结果是,这种凝胶电纺丝纳米纤维的宽度只有数百纳米,虽然理由还不是很清楚,但其确实表现出了超高的强度和韧性 —— 这些材料学上,并不是一件能够经常发生的事情。
Rutledge 表示:“通常情况下,当你获得高强度的时候,也会失去一些韧性。由于缺乏能量吸收的机制,这时材料会变得更脆而导致断裂,因此这种兼顾两种特性的材料才显得如此特殊”。
与碳和陶瓷纤维相比,这种新型纳米纤维在强度上与之类似,但韧性却更加出众。此外它的密度也更低,因而在一些极力减重的装置上,它较传统材料更具优势。
当然最重要的一点是,由于这种新型纳米纤维的生产相对容易,所以最终产品的成本也可以做到更加低廉。
论文链接:https://link.springer.com/article/10.1007/s10853-017-1724-z
版权与免责声明:本网页的内容由中国聚合物网收集互联网上发布的信息整理获得。目的在于传递信息及分享,并不意味着赞同其观点或证实其真实性,也不构成其他建议。仅提供交流平台,不为其版权负责。如涉及侵权,请联系我们及时修改或删除。邮箱:info@polymer.cn。未经本网同意不得全文转载、摘编或利用其它方式使用上述作品。
(责任编辑:xu)
相关新闻
- 河工大孟垂舟/北理工沈国震/山大李阳 Adv. Fiber Mater.:电子皮肤-具有供电功能的纳米纤维基可穿戴多功能传感系统 2024-04-16
- 华南理工刘伟峰和广东工大邱学青 ACS SCE:溶胀辅助预拉伸制备CNF/LS取向增强PVA复合膜 2024-04-15
- 吉林大学张彤教授团队 AFM: Janus导电机制-实现超宽线性范围压力传感器的创新策略 2024-04-06
- 香港中文大学(深圳)朱贺/大连理工大学阮雪华 Adv. Sci.:高性能聚(氨酯-脲)弹性体硬段团簇结构的调控 2024-04-15
- 华南理工张水洞教授课题组 Small:热塑界面反应构筑可控光效应的淀粉气凝胶 2024-04-12
- 阿尔托大学张航研究员 Adv. Mater.:利用互连双网络增强增韧水凝胶 2024-04-07
- 华南理工黄明俊教授团队 Macromolecules:兼具高透明、高耐热、低膨胀与高韧性的透明聚酰亚胺衬底薄膜 2024-04-11