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科学家研制新型纤维 可防辐射和静电

2012-12-18 10:55:20 来源: 网易探索 举报
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核心提示:日前,浙江大学研制出新型纤维。用它织成的衣服可以防辐射和静电,由于新型纤维质量轻,还可做成更轻便的防弹衣。
比钢铁和陶瓷韧,比塑料硬,贝壳堪称自然界中将无机物的坚硬性与有机物的韧性“完美结合”的典范。科学家们一直想模仿贝壳的结构造出新材料。遗憾的是,二十多年来的尝试一直得不到大批量产品。
 
日前,这个难题终于被浙江大学的科研人员破解。他们得到的材料不仅坚硬、富有韧性,而且可连续化制备。用它织成的衣服可以防辐射和静电,由于新型纤维质量轻,还可做成更轻便的防弹衣。
 
这一研究成果近日发表在《自然》旗下的网络开放期刊《科学报告》上。
 
贝壳中有“灰”与“砖”
 
“贝壳材料的特性,主要归结于珍珠层特殊的‘砖灰结构’。”此项研究的带头人、浙江大学高 分子系教授高超解释说,像砌墙时要用到砖和水泥灰一样,贝壳的珍珠层就像是一层砖垒一层水泥灰有序排列组合而成,这样的结构特别坚固。同时,珍珠层又由一 层无机物碳酸钙夹一层有机物生物高分子组成,有机物的参与让贝壳珍珠层有了韧性。
 
据高超介绍,以前做的仿贝壳材料,大多数功能很单一,要么够硬但韧性不好,要么韧性好却强度不高。“最关键的是,即使研制出既硬又韧的复合材料,也可能发生有机—无机材料之间的排斥分离现象,导致材料不稳定。”
 
此次研究人员研制的仿贝壳结构复合材料却不会出现这些问题。与自然界的贝壳相比,这种材料甚至还具有更好的柔韧性和超强的抗腐蚀能力,能在酸、碱、盐等条件下维持原有的优异性能。
 
液晶石墨烯打破仿生局限
 
在高超看来,前人之所以无法连续化制备出仿贝壳材料,原因在于他们大多将视角局限于对微结构和力学性能的模仿。“前人一般用氧化铝、黏土纳米片等无机物作为‘砖块’。由于这些物质一般较厚,溶解性不好,只能采用过滤或层叠层组装等办法,做出厘米级的薄膜样品。”
 
此次能突破这一局限,“杀手锏”在于对石墨烯的全新应用。(来自:科学报告)
 

顾纯 本文来源:网易探索 责任编辑:王晓易_NE0011
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