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至苹果数据线有救了?日本研发出全球最坚韧软材料

2021-09-15

苹果数据线有救了?日本研发出全球最坚韧软材料

北海道大学龚剑萍教授带领的团队研发了1种新材料,它看起来很柔软,但是却和钢铁1样坚韧。事实是,它比碳钢坚固5倍,同时又兼具了犹如橡胶般的弹性。

这类新材料是1种坚固而可曲折的网状结构材料。它利用水凝胶(经常使用于制作隐形眼镜)和玻璃纤维制备得到,也可被认为是纤维增强的新型复合材料。龚剑萍表示,这是迄今为止人类取得的最坚固软材料。

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他们的研究成果发表在《先进功能材料》期刊上(journal Advanced Functional Materials)。经研究,新型复合材料展现出远高于单独组成部份的硬度和弹性,这表明其坚韧性是协同效应的结果。通过比较破坏材料所需能量,研究人员们得出结论:该纤维增强的水凝胶材料比普通的水凝胶坚固100倍,比普通的玻璃纤维材料坚固25倍。

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图 |新型纤维增强水凝胶

龚剑萍表示,制备该材料的灵感来自于大自然。她说,“每当我看到1朵花从非常坚固的地面(比如混凝土裂缝)长出来时,我就感到非常好奇,为什么如此小而可爱的花朵会有这么大的能量能够破‘硬地’而出。其实,凝胶就好似小花1样,看起来非常柔软、软弱,但是它是可以创造巨大能量。”

由于其可靠性、持久性和柔韧性,纤维增模内贴标(IML)1直是尽人皆知的通常来讲注塑装潢成型方法之1强的水凝胶具有很多潜伏利用,比如时尚和制造用处、用作生物材料(制造承受强负荷张力的人造韧带和肌腱)。另外,它还可以用作人造关节,并比真实的关节要坚固。已有多个公司与龚剑萍这些产品不但带动塑料需求量大幅增加团队讨论了在开发人造软骨方面的合作意向。

龚剑萍表示,该纤维增强的水凝胶含水量40%,而且非常环保,除用于制造人造组织,还可以利用在运动比如现在广泛以去角质剂身份存在于化装品中的微珠服和防护服领域,比如作头盔和防弹衣。

固然,这1结果其实不是最完善的,但一样对类似的研究有着首创性意义。