科學(xué)家開(kāi)發(fā)出一種新型極薄的紙材料:可通過(guò)電子開(kāi)關(guān)切換軟硬狀態(tài)
據(jù)外媒報(bào)道,德國(guó)科學(xué)家從海參在遇到危險(xiǎn)時(shí)增強(qiáng)外觀的方法中獲得靈感并開(kāi)發(fā)出一種新型極薄的紙材料,它可以通過(guò)一個(gè)電子開(kāi)關(guān)從硬邦邦的狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)檐浘d綿的狀態(tài)。研究人員設(shè)想了這一發(fā)明的多種用途,其中包括自適應(yīng)阻尼材料,其可在受到重負(fù)荷時(shí)發(fā)生硬化。
這種材料是由德國(guó)美因茲大學(xué)和弗萊堡大學(xué)的科學(xué)家聯(lián)合開(kāi)發(fā),他們以纖維素納米纖維為出發(fā)點(diǎn)。這些纖維可以從樹(shù)木的細(xì)胞壁中提取出來(lái),因?yàn)樗鼈儽扔脕?lái)制作標(biāo)準(zhǔn)紙的微纖維要細(xì),所以能夠制作出一種完全透明的玻璃狀紙并且與此同時(shí)又能堅(jiān)硬結(jié)實(shí)。 通過(guò)將極薄的“納米紙”置于電流中,科學(xué)家們能將其加熱并在分子水平上分解材料中的交聯(lián)點(diǎn)。電壓越高,斷裂的交聯(lián)越多,材料就變得越軟。相反,這個(gè)過(guò)程可以通過(guò)切斷電源來(lái)逆轉(zhuǎn)。 ![]() “這是非同尋常的,”領(lǐng)導(dǎo)該研究小組的Andreas Walther教授表示,“我們周圍的所有材料都不是很多變,它們不容易從硬到彈性轉(zhuǎn)換,反之亦然。在這里,借助電的幫助,我們可以用一種簡(jiǎn)單而優(yōu)雅的方式做到這一點(diǎn)! 雖然這已經(jīng)給人們留下了深刻的印象,但該團(tuán)隊(duì)正在關(guān)注對(duì)適應(yīng)性材料的進(jìn)一步改進(jìn),F(xiàn)在,它依靠外部電源提供電流,科學(xué)家們希望開(kāi)發(fā)出一種自帶能量存儲(chǔ)的版本。這將使反應(yīng)在內(nèi)部啟動(dòng),而不再需要人工干預(yù),就像當(dāng)材料超載超過(guò)某個(gè)閾值時(shí)需要吸收一些能量!艾F(xiàn)在我們?nèi)孕枰约簱軇?dòng)開(kāi)關(guān),但我們的夢(mèng)想是讓物質(zhì)系統(tǒng)能自己實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo),”Walther說(shuō)道。 |