img: http://www.chinahightech.com/admin/UploadFile/20135611022912.jpg 美国美国内布拉斯加林肯大学的科学家使用“静电纺丝”法生产出了这种新型的纳米纤维材料,它兼具强度高和韧性好的性质,在各种制造业中有着广泛的应用。
据国外媒体报道,最近,美国内布拉斯加林肯大学(University of Nebraska-Lincoln)的研究人员研制出了一种能够同时兼具强度和韧性的纳米纤维(nanofiber),这是工程师们长期孜孜以求的材料。这种纳米纤维是一类高分子合成聚合物,能够用于制造那些既轻又富有韧性的器物。
通常来讲,某一种材料强度大并不意味着其韧性也高。寻找强度大兼具韧性好的材料是对制造业的一个挑战,从桥梁的兴建、自行车的制造到防弹衣的设计都需要这种材料。
实际上,在材料学中,强度和韧性通常是相互排斥的两个性质,韧性好的材料往往要以牺牲强度为代价。强度是衡量一种材料承受力能力的指标,而韧性是指一种材料吸收能量能力的指标。例如,对于陶瓷材料来说,虽然能够承受很大的压力,但却很容易被打碎!对于橡胶球来讲,虽然能够承受很高的撞击力,但却容易被轻易压扁!这就是说,橡胶材料韧性好,但强度不高。
美国内布拉斯加林肯大学机械和材料学院的Yuris Dzenis教授及其同事制造的这种新型纳米材料,能够同时兼具强度和韧性。生产这种材料使用的是一种被称为“静电纺丝”的方法,需要在聚合物溶液上施加极高的电场,喷射流在高电场的作用下发生震荡而不稳,产生频率极高的不规则性螺旋运动。在高速震荡中,喷射流被迅速拉细,溶剂也迅速挥发,最终形成直径在纳米级的纤维。