科學(xué)家研發(fā)全新混合纖維 結(jié)合了金屬的強度和橡膠的彈性
金屬纖維很堅固,但其彈性不夠好。橡膠纖維有彈性,但它們通常不是很結(jié)實。然而現(xiàn)在科學(xué)家們已將這兩種材料的賣點合并為一種混合纖維。這種纖維可用于軟體機器人、包裝材料或高科技紡織品等領(lǐng)域。
這種新型纖維由北卡羅來納州立大學(xué)的一個團隊開發(fā),具有鎵金屬芯 - 換言之,是一種由苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯三嵌段共聚物(SEBS)彈性聚合物護套包圍的金屬絲。當(dāng)受到機械應(yīng)力時,纖維最初具有芯的強度。一旦金屬芯斷裂,該聚合物仍然存在拉伸,防止纖維整體斷裂。 “每次金屬芯斷裂都會耗散能量,使纖維在伸長時繼續(xù)吸收能量,”首席科學(xué)家Michael Dickey教授表示!霸诶鞎r,它可以伸展到原來的長度的七倍,而不會在兩次拉伸之前卡住,而在整個過程中會導(dǎo)致許多額外的斷裂! 作為額外的好處,在它破裂之前,金屬芯能夠承載電流。當(dāng)斷裂已經(jīng)發(fā)生后,鎵可以熔化,形成一個連續(xù)完整的核心。而該聚合物確實具有比鎵更高的熔點。 “橡膠可以拉伸很遠(yuǎn),但拉伸這種纖維不需要太大的力,”Dickey表示。“金屬線需要很大的力才能拉伸,但它不會帶來太大的壓力 - 它會在你將它伸展到很遠(yuǎn)之前斷裂。我們的纖維能把兩者的優(yōu)勢發(fā)揮到最大! 科學(xué)家們現(xiàn)在計劃用其他材料進行試驗。他們最近在《科學(xué)進展》(Science Advances)雜志上發(fā)表了一篇關(guān)于這項研究的論文。 |