韓國化學研究院的李載洛博士在過去的28年里為將他的想法付諸實踐做著不懈努力,并在碳纖維領域取得了驚人的發現。今天,就讓我們一起去了解一下李博士的最新科學發明。這個技術可以為生產納米直徑又長又細的纖維創造條件。有了這種技術,就可以生產100萬千米的納米纖維,這相當于往返地球和月球的距離。利用這種技術制造的纖維直徑在50~100納米之間,是人類頭發直徑的千分之一。
簡單的說,韓國化學研究院李載洛博士的研究成果是一種可以生產肉眼無法識別的極細纖維的技術。一般來說,纖維越細,越能保證產品的高質量。李博士研發的這種技術能夠生產直徑800納米長度100萬千米的纖維。此外,對于紡織工業中編織等工藝來說,用這種技術生產既細又長的纖維比傳統的生產工藝更簡單。接下來,李博士將為我們介紹研發這種技術為什么需要28年這么長的時間。
許多科學家都為這種技術貢獻了很多時間和精力,但是他們都未能戰勝在研究過程中的各種難題。這其中最大的難題就是翹曲現象。翹曲現象是指纖維變型,這會阻止纖維分離形成單股。克服這個難題花費了我很長的時間。韓國的科學家最終決定在發生翹曲,形成單股之前,將其收攏。他們想到這個主意主要是從金絲網中得到啟發。此前,他們很難觀察納米纖維,并防止出現翹曲現象。但是,如果能夠像金絲網那樣給纖維圖上顏色,那么就能夠直觀的測量出纖維絲之間的距離,并防止他們分離形成單股。
紡織品在人類歷史中起到重要的作用。今天的高端紡織品并不僅僅是做衣服,而是應用于醫療、體育以及娛樂休閑領域。特別是被稱為“夢之新材料”的碳纖維,重量為鐵的1/5,強度是鐵的10倍,而彈性是鐵的7倍。目前,碳纖維已經是半導體和航空領域不可或缺的材料。截至目前,人類還不可能生產出納米級碳纖維,這主要是因為纖維會出現變形,并彼此分離成為單股。但是,從蜘蛛網得到啟發,李博士找到了一種可以在纖維彼此分離前收攏拉伸纖維的方法。當給盛裝纖維的容器通電,碳纖維就可以在彼此不粘連的情況下穿過微小的小孔。這項技術為碳纖維在各個領域的應用創造了條件。這項技術可以應用到諸多領域,從航空到空氣凈化。例如,科學家計劃于2022年在宇宙中建設一個太陽能發電裝置,將100千米的太陽能光板安裝到宇宙空間中,我們的納米碳纖維就可以用于制造這種既大又輕的裝置。
這種纖維能夠應用于幾乎所有領域。飛機、汽車以及輪船都可以使用這種重量輕、富有彈性的材料。人類還能夠利用這種技術制造擁有極小濾網的過濾器,這種過濾器甚至可以過濾微小病毒。納米碳纖維也可以應用于紡織、二次電池、燃料電池以及其他諸多領域。李教授的研究已經在諸多領域實現商業化,比如說半導體、顯示器、電池領域,甚至是制造人造皮膚和血管的生物工程領域。為了刺激目前進口全部碳纖維材料的韓國紡織業,李博士計劃尋找合作伙伴試生產相關產品,并于明年建立量產體系。他還希望高速發展高科技材料為韓國紡織業開啟一個新的未來。