據(jù)國(guó)外媒體報(bào)道,最近,美國(guó)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(shí)兼具強(qiáng)度和韌性的納米纖維(nanofiber),這是工程師們長(zhǎng)期孜孜以求的材料。這種納米纖維是一類(lèi)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(lái)講,某一種材料強(qiáng)度大并不意味著其韌性也高。尋找強(qiáng)度大兼具韌性好的材料是對(duì)制造業(yè)的一個(gè)挑戰(zhàn),從橋梁的興建、自行車(chē)的制造到防彈衣的設(shè)計(jì)都需要這種材料。
實(shí)際上,在材料學(xué)中,強(qiáng)度和韌性通常是相互排斥的兩個(gè)性質(zhì),韌性好的材料往往要以犧牲強(qiáng)度為代價(jià)。強(qiáng)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(duì)于陶瓷材料來(lái)說(shuō),雖然能夠承受很大的壓力,但卻很容易被打碎!對(duì)于橡膠球來(lái)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(shuō),橡膠材料韌性好,但強(qiáng)度不高。
美國(guó)內(nèi)布拉斯加林肯大學(xué)機(jī)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(shí)兼具強(qiáng)度和韌性。生產(chǎn)這種材料使用的是一種被稱(chēng)為“靜電紡絲”的方法,需要在聚合物溶液上施加極高的電場(chǎng),噴射流在高電場(chǎng)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(yùn)動(dòng)。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(jí)的纖維。
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