Էն
Բոլոր կատեգորիաները
Էն

Լուրեր

Չինաստանի գիտության և տեխնոլոգիայի համալսարան (ustc) մշակել է լույսի բիոմիմետիկ կառուցվածքի նյութը, բարձր ուժ և ուժեղ նանոցելյուլոզա

Ժամանակ:2020-05-26 Հիթեր:

Մարդկային քաղաքակրթության ծնունդից ի վեր, նյութը եղել է սոցիալական զարգացման և առաջընթացի նյութական հիմքը. Կառուցվածքային նյութեր, ինչպիսիք են մետաղները, կերամիկա և պոլիմերներ բոլոր առկա նյութերից առավել լայնորեն օգտագործվում են. Վերջին տարիներին, բարձր արդյունավետությամբ նյութերի մշակում` փոխադարձ բացառությամբ (ինչպիսիք են ուժն ու կոշտությունը), հատկապես նանոմետրային սանդղակի վրա հիմնված շինանյութեր, ավելի ու ավելի մեծ ուշադրություն է գրավել.



Վերջերս, Չինաստանի գիտության և տեխնոլոգիայի համալսարանի ակադեմիկոս Յու Շուհոնգի թիմը հաջողությամբ մշակել է նանոցելյուլոզային բարձր արդյունավետությամբ բիոմիմետիկ կառուցվածքի նյութ։ (CNFP). Այս նյութը ունի գերազանց համապարփակ հատկություններ, դրա խտությունը պողպատի խտության միայն մեկ վեցերորդն է, կոնկրետ ուժ, հատուկ ամրությունը ավելին է, քան ավանդական համաձուլվածքային նյութերը, կերամիկա և ինժեներական պլաստմասսա.



Ցելյուլոզը աշխարհի ամենաառատ բնական օրգանական նյութերից մեկն է. Կոտորակային, կանեփ, straw, ծղոտե, բագաս, և այլն:, բոլորը կարող են ապահովել ցելյուլոզ. Ուստ-ը, լայնածավալ կենսաբանական աղբյուրները կայուն հիմք են դնում այս նյութի համար.



Արդյունքները հրապարակվել են մայիսին 1 Science Advances ամսագրում (Գիտության առաջընթացը 2020) ինչպես "Թեթև քաշ, կոշտ, և կայուն ցելյուլոզային նանոմանրաթելից ստացված կառուցվածքային նյութեր՝ ցածր ջերմային ընդարձակման գործակցով:" 6, էաազ1114).



Պարզվել է, որ թեթև, CNFP-ի բարձր ամրության և ամրության հատկությունները հիմնականում բխում են միկրոն մասշտաբի շերտավոր կառուցվածքի և նանոմետրային եռաչափ ցանցի կառուցվածքի նախագծումից:. Ներքին բարձր բյուրեղային ցելյուլոզային նանոմանրաթելերը կարող են ապահովել չափազանց բարձր ինտենսիվություն, մանրաթելերի միջև մեծ քանակությամբ ջրածնային կապի միջոցով, ինչպիսիք են շրջելի փոխազդեցության ցանցերը, Արտաքին ուժի ներքո շրջելի փոխազդեցության ցանցի բարձր խտության դեպքում կարող է արագ տարանջատվել և վերամշակվել, կլանել շատ էներգիա, պատրաստել նյութ բարձր ամրությամբ և բարձր ամրությամբ, հաղթահարում է ավանդական կառուցվածքային նյութերը և՛ բարձր ամրությամբ, և՛ կոշտ խնդրի բարձր ամրությամբ.



Դրա մասշտաբի կայունությունը և ջերմային ազդեցության դիմադրությունը ներկայացված են հետևյալ կերպ: ջերմաստիճանի միջակայքում -120-ից°C-ից մինչև 150°Գ, ջերմային ընդարձակման գործակիցը այնքան ցածր է, որքան 5 × 10-6 k-1. Այսինքն, նույնիսկ եթե ջերմաստիճանի տատանումները հասնում են 100℃-ի, դրա չափի փոփոխությունը նույնպես կա 10,000 հինգի ընթացքում, ավիացիոն ալյումինի խառնուրդի միայն հինգերորդ մասը, ինժեներական պլաստիկ տասնյակ ա, մոտ կերամիկայի. Ավելին, դրա մեխանիկական հատկությունները և չափերը դեռևս շատ կայուն են 120℃-ից մինչև -196℃ ջերմաստիճանի ուժեղ ջերմային ցնցումների ցիկլի կրկնվող թեստերի ժամանակ:.




Միեւնույն ժամանակ, CNFP-ն ունի նաև բարձր ազդեցության դիմադրություն, բարձր վնասների հանդուրժողականություն և էներգիայի կլանման բարձր կատարողականություն, որը ակնկալվում է, որ այն կարող է օգտագործվել որպես խառնուրդի փոխարինող. Հոպկինսոնի առանձնացված ճնշման բարի գերարագ ազդեցության փորձարկման արդյունքները ցույց են տալիս, որ բարձր արագության ազդեցության տակ 28 մ · s-1 (արագությունը համարժեք է արագընթաց մեքենայի արագությանը), այն ցույց է տալիս գերբարձր սեղմման ուժը 1600 ՄՊա և կարող է կլանել հարվածի էներգիան մինչև 387,5 մջ · մ-3 ներսում 0.07 ms. Սա հիմնականում պայմանավորված է նրանով, որ նրա ներքին եռաչափ նանոմանրաթելային ցանցը սահում է, երբ ենթարկվում է բարձր արագությամբ ազդեցության:, և նանոմանրաթելերի միջև մեծ թվով ջրածնային կապեր ենթարկվում են արագ տարանջատման և վերակառուցման, որը կարող է կլանել և փոխակերպել հարվածի կինետիկ էներգիան ջերմության.



Այսպիսով, կայուն նոր բնական նանոմանրաթելերի բիոնիկ կառուցվածքի նյութը, ինտեգրում է թեթև Գաո Քյանգրենը, բարձր ծավալային կայունություն և ջերմային ցնցում, դիմադրություն ազդեցությանը, գերազանց հատկություններ, ինչպիսիք են բարձր վնասների հանդուրժողականությունը, Ակնկալվում է, որ այն ունի թեթև հարվածային պաշտպանություն և բարձող նյութ, տիեզերական նյութեր, ճշգրիտ գործիքի մասեր, իսկ մյուս ոլորտները կունենան կիրառման լայն հեռանկարներ.




(աղբյուր: տեքստիլ օրաթերթի պաշտոնական Weibo)