新納米纖維材料:或可(kě)成爲防護裝甲的(de)新選擇

2017-12-14

       據最新一期《科學·材料》雜(zá)志報道,美(měi)國麻省理(lǐ)工學院開發出一種被稱爲凝膠靜電紡絲的(de)超細纖維生産新工藝,由此制得(de)的(de)納米尺度的(de)纖維具有超常的(de)強度和(hé)韌性,或可(kě)成爲防護裝甲和(hé)納米複合材料的(de)新選擇。

  麻省理(lǐ)工學院化(huà)學工程系教授格裏高(gāo)利·拉特利奇表示,材料科學講究平衡。通(tōng)常情況下(xià),研究人(rén)員(yuán)在提高(gāo)材料的(de)某一特性時(shí)會看到其他(tā)特性的(de)相應下(xià)降。強度和(hé)韌性就是這(zhè)樣的(de)一對(duì)矛盾體。強度越高(gāo)的(de)材料,韌性越低,其吸收能量的(de)機制遭到破壞而更易破裂。而凝膠靜電紡絲技術則破解了(le)這(zhè)種平衡機制。

  新技術對(duì)傳統的(de)凝膠紡絲技術進行了(le)改進,加入了(le)電力。由此制成的(de)聚乙烯超細纖維可(kě)媲美(měi)或超過某些最強纖維(可(kě)用(yòng)于制作防彈衣的(de)Kevlar和(hé)Dyneema)的(de)特性。與廣泛用(yòng)于複合材料的(de)碳纖維和(hé)陶瓷纖維相比,新制成的(de)凝膠靜電紡絲聚乙烯纖維具有類似的(de)強度,但韌性更高(gāo)、密度更低。

  與傳統凝膠紡絲工藝不同的(de)是,新技術使用(yòng)單級過程取代多(duō)級過程,從而得(de)到了(le)具有更高(gāo)拉伸度的(de)纖維,其直徑僅爲幾百納米而不是傳統的(de)15微米。使用(yòng)電力取代機械牽拉使制成的(de)纖維更細,從而産生獨特的(de)特性。拉特利奇稱,由新工藝制成的(de)纖維未來(lái)可(kě)用(yòng)以制造更爲輕巧和(hé)牢固的(de)防護材料。


       文章(zhāng)來(lái)源:科普中國

在線咨詢
聯系電話(huà)

023-60555111 13983226612