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2020-05-08 10:08 |
科研人員開(kāi)發(fā)出“變形”碳纖維復(fù)合材料 可按需改變形狀
據(jù)外媒New Atlas報(bào)道,雖然此前研究人員已開(kāi)發(fā)出“變形 ” 結(jié)構(gòu)材料,但它們通常會(huì)加入電磁閥、泵或電機(jī),增加了重量和復(fù)雜性。然而現(xiàn)在,科學(xué)家們開(kāi)發(fā)出了一種碳纖維復(fù)合材料,只需簡(jiǎn)單地通電就能改變形狀。 l[)ZEEP l'#P:eW
[attachment=100371] 2G4OK7x 這種三層固態(tài)材料由瑞典皇家理工學(xué)院的一個(gè)團(tuán)隊(duì)創(chuàng)造,由兩片摻雜鋰離子的碳纖維組成的三層固態(tài)材料,中間夾著一塊固體電解質(zhì)的薄片。 '&<T;V% Fo0dz 后者更確切的說(shuō)是 "結(jié)構(gòu)電池電解液",當(dāng)?shù)蛪褐绷麟娏魍ㄟ^(guò)它時(shí),離子會(huì)從碳纖維的一層碳纖維遷移到另一層(通過(guò)電解液)。這使得碳纖維的放電層收縮,同時(shí)使充電層膨脹。因此,整塊材料會(huì)向一側(cè)彎曲。即使電流被移除后,復(fù)合材料仍然保持這種形狀。但是,如果在隨后的電荷中,電流被反轉(zhuǎn),鋰離子就會(huì)向相反的方向遷移。根據(jù)電壓的不同,這將導(dǎo)致復(fù)合材料向后彎曲,要么恢復(fù)到中性的平面形狀,要么向另一側(cè)彎曲。 nKP[U=ac :vqfWK6mv
[attachment=100372] .S{Q }S 這種材料很輕,但也被認(rèn)為比鋁更硬。一旦進(jìn)一步開(kāi)發(fā),它可能會(huì)被應(yīng)用于不需要副翼的變形飛機(jī)機(jī)翼,或者是改變形狀以在不同風(fēng)速下實(shí)現(xiàn)最大效率的風(fēng)力渦輪機(jī)葉片。 j!oD9&W4~ MK*WStY
[attachment=100373] P<1ZpL “我們已經(jīng)在結(jié)構(gòu)電池方面進(jìn)行了一段時(shí)間的研究,比如碳纖維復(fù)合材料也能像鋰離子電池一樣儲(chǔ)存能量,”該研究論文的共同作者Dan Zenkert教授說(shuō)。“現(xiàn)在,我們進(jìn)一步發(fā)展了這項(xiàng)工作。我們期望它能導(dǎo)致僅通過(guò)電控制改變形狀的材料,也是輕質(zhì)和剛性的材料,從而產(chǎn)生全新的概念。” :gvw5h% T{VdlgL 這篇論文最近發(fā)表在《美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院刊》(PNAS)上。 ND3(oes+;K N=`xoF
鏈接地址:https://www.pnas.org/content/117/14/7658
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