LT
Visos kategorijos
LT

žinios

Kinijos mokslo ir technologijų universitetas (ustc) sukūrė šviesos biomimetinės struktūros medžiagą, didelio stiprumo ir stipri nano celiuliozė

Laikas:2020-05-26 Hitai:

Nuo pat žmonijos civilizacijos gimimo, medžiaga buvo materialus visuomenės vystymosi ir pažangos pagrindas. Konstrukcinės medžiagos, tokios kaip metalai, keramika ir polimerai yra plačiausiai naudojami iš visų esamų medžiagų. Pastaraisiais metais, aukštos kokybės medžiagų kūrimas su abipuse atskirtimi (pavyzdžiui, stiprumas ir tvirtumas), ypač statybinės medžiagos pagal nanometrų skalę, pritraukė vis daugiau dėmesio.



Neseniai, akademiko Yu Shuhong iš Kinijos mokslo ir technologijų universiteto komanda sėkmingai sukūrė nanoceliuliozės aukštos kokybės biomimetinės struktūros medžiagą. (CNFP). Ši medžiaga pasižymi puikiomis visapusiškomis savybėmis, jo tankis yra tik šeštadalis plieno tankio, specifinis stiprumas, specifinis kietumas yra didesnis nei tradicinių lydinių medžiagų, keramika ir inžinerinis plastikas.



Celiuliozė yra viena gausiausių natūralių organinių medžiagų pasaulyje. Medvilnė, kanapių, straw, šiaudų, bagasas, ir tt, visi gali suteikti celiuliozės. Todėl, platūs biologiniai šaltiniai sudaro tvarų šios medžiagos pagrindą.



Rezultatai buvo paskelbti gegužės mėn 1 žurnale Science Advances (Mokslo pažanga 2020) kaip "Lengvas, kietas, ir tvarios celiuliozės nanopluošto birių konstrukcinių medžiagų su mažu šiluminio plėtimosi koeficientu." 6, eaaz1114).



Nustatyta, kad lengvas, CNFP didelio stiprumo ir kietumo savybės daugiausia atsiranda dėl mikronų masto sluoksniuotos struktūros ir nanometrinės trimatės tinklo struktūros.. Vidiniai labai kristaliniai celiuliozės nanopluoštai gali užtikrinti itin didelį intensyvumą, per daug vandenilio jungčių tarp pluoštų, pavyzdžiui, grįžtamosios sąveikos tinklai, veikiant išorinei jėgai, esant dideliam grįžtamos sąveikos tinklo tankiui, gali greitai atsiskirti ir atsinaujinti, sugeria daug energijos, gaminti medžiagas, pasižyminčias dideliu stiprumu ir dideliu kietumu, įveikia tradicines konstrukcines medžiagas, pasižyminčias dideliu stiprumu ir dideliu kietumo kietumu.



Jo mastelio stabilumas ir atsparumas šiluminiam poveikiui parodyti taip: temperatūros diapazone nuo -120°C iki 150°C, šiluminio plėtimosi koeficientas yra toks mažas kaip 5 × 10-6 k-1. Taip sakant, net jei temperatūros svyravimai siekia 100 ℃, jo dydžio pokytis taip pat yra 10,000 per penkis, tik penktadalis aviacinio aliuminio lydinio, inžinerinės plastikos dešimtys a, arti keramikos. Be to, jo mechaninės savybės ir matmenys vis dar yra labai stabilūs atliekant pakartotinius stipraus šiluminio smūgio ciklo bandymus nuo 120 ℃ iki -196 ℃.




Tuo pačiu metu, CNFP taip pat pasižymi dideliu atsparumu smūgiams, didelis atsparumas pažeidimams ir didelis energijos sugerties efektyvumas, iš kurio tikimasi, kad jis gali būti naudojamas kaip lydinio pakaitalas. Atskirto hopkinsono slėgio strypo itin didelio greičio smūgio bandymo rezultatai rodo, kad veikiant dideliu greičiu 28 m · s-1 (greitis prilygsta greitaeigiam automobiliui), Jis rodo itin aukštą 1600 MPa gniuždymo stiprumą ir gali sugerti smūgio energiją iki 387,5 mj · m-3 viduje 0.07 ms. Taip yra daugiausia dėl to, kad jo vidinis trimatis nanopluošto tinklas slysta, kai yra veikiamas didelio greičio smūgio., ir daug vandenilinių jungčių tarp nanopluoštų greitai atsiskiria ir atkuria, kurie gali sugerti ir paversti smūgio kinetinę energiją šiluma.



Taigi, tvari nauja natūrali nanopluošto bioninės struktūros medžiaga, Integruoja lengvą Gao Qiangren, didelis matmenų stabilumas ir terminis šokas, atsparumas smūgiams, puikios savybės, tokios kaip didelis atsparumas pažeidimams, tikimasi, kad ji bus lengva apsauga nuo smūgių ir amortizacinė medžiaga, kosminės medžiagos, tiksliųjų instrumentų dalys, ir kitose srityse bus plačios taikymo perspektyvos.




(šaltinis: tekstilės dienraštis oficialus weibo)