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科學(xué)家研制出同時兼具強度和韌性的納米材料


來源:搜狐科學(xué)

標(biāo)簽納米材料
據(jù)國外媒體報道,最近,美國內(nèi)布拉斯加林肯大學(xué)(University of Nebraska-Lincoln)的研究人員研制出了一種能夠同時兼具強度和韌性的納米纖維(nanofiber),這是工程師們長期孜孜以求的材料。這種納米纖維是一類高分子合成聚合物,能夠用于制造那些既輕又富有韌性的器物。



  通常來講,某一種材料強度大并不意味著其韌性也高。尋找強度大兼具韌性好的材料是對制造業(yè)的一個挑戰(zhàn),從橋梁的興建、自行車的制造到防彈衣的設(shè)計都需要這種材料。

  實際上,在材料學(xué)中,強度和韌性通常是相互排斥的兩個性質(zhì),韌性好的材料往往要以犧牲強度為代價。強度是衡量一種材料承受力能力的指標(biāo),而韌性是指一種材料吸收能量能力的指標(biāo)。例如,對于陶瓷材料來說,雖然能夠承受很大的壓力,但卻很容易被打碎!對于橡膠球來講,雖然能夠承受很高的撞擊力,但卻容易被輕易壓扁!這就是說,橡膠材料韌性好,但強度不高。

  美國內(nèi)布拉斯加林肯大學(xué)機械和材料學(xué)院的Yuris Dzenis教授及其同事制造的這種新型納米材料,能夠同時兼具強度和韌性。生產(chǎn)這種材料使用的是一種被稱為“靜電紡絲”的方法,需要在聚合物溶液上施加極高的電場,噴射流在高電場的作用下發(fā)生震蕩而不穩(wěn),產(chǎn)生頻率極高的不規(guī)則性螺旋運動。在高速震蕩中,噴射流被迅速拉細(xì),溶劑也迅速揮發(fā),最終形成直徑在納米級的纖維。
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