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wch 發達公司總裁
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來源:財經刊物
發佈於 2011-02-06 20:16
美國研製新一代超強纖維
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用來製作防彈服等産品的凱夫拉爾纖維,是美國杜邦公司于上世紀70年代研發的一種新材料,將其浸漬在一種採用奈米技術的、由聚乙二醇和硅微粒合成的超濃液體後,強度和硬度大大提高,大約是鋼的5倍。
現在,一種據説比凱夫拉爾纖維更強、更硬、更耐磨的新一代超強纖維,由美國西北大學的奧拉西奧·埃斯皮諾薩領導的跨學科小組研製成功。它除了可用於製作防彈服外,還可以用來製造降落傘及汽車、飛機和軍用衛星的零部件,在醫療、體育和消防等領域也大有可為。此項研究成果最近刊登在美國化學學會的專業期刊上。
製造這種新型纖維所使用的碳奈米管是一種碳的同素異形體,從個體上講它是硬度最大的物質之一;但是如果把它們捆在一起,就會喪失這一特性,因為碳奈米管之間會發生滑動。
借助電子顯微鏡技術,研究人員對各種新型纖維進行了從奈米到宏觀等多層面的測試和檢查,了解到細微的相互作用對材料性能有很大影響。
例如由於相互作用的不同,有的材料強度、硬度很高,但延展性不夠;有的則相反。如何將各種材料的優點結合起來,使之成為既保持很高強度和硬度,又具有良好延展性的新材料,成為研究的重點和難點。
研究小組取得的一項重大突破,是向碳奈米管中添加一種聚合物;在聚合物的作用下,終於研製出這種能夠吸收和消除巨大能量的衝擊而不會破裂的新纖維,它被認為是當前特定工業領域的最佳材料。
研究人員表示,如果能進一步改善碳奈米管束之間的相互作用,這種纖維的強度還可以更大。