用一颗做面包的心来做复合材料
2016-7-29 来源:中国聚合物网 点击?/span>
关键词：复合材料 研究成果
想研I纳c_合材料，却空有一颗吃货的?然后q不是不可能Q因为纳c_合材料是可以用做面包方式合成的，用吃货方式打开复合材料的大门不再是qL?br />
MIT(ȝ理工)的科学家们找C一U能够合成多层复合材料的有效方式Q虽有数癑ֱ厚，但是q种材料仅有C原子的厚度ƈ且能覆盖材料的各个角落。而科学家们用的Ҏ也历史悠久，数百q来为铁匠和面点师广泛用?br />
该研I成果由Michael Strano、化学工E教授Carbon P. Dubbs、博士研I生Pingwei Liu和其?1名MIT学生共同发布在本周的 Science杂志上?br />
Strano表示Q“像仅由x成的矛_烯、由矛_烯卷曲成成的纳c管Q是目前人类发现的强度、硬度最高的材料Q因Zq材料的原子全部通过?键相连Q而碳-键又是自然界最E_的化学键。”因此科学家们在努力L这些纳cx料运用到复合材料中的Ҏ?br />
最大的障碍是怎样把这些材料嵌入另外一U材料构成的规则炚w中。石墨烯和碳U米有很强的抱团們Q因此在团块形成前要其与液体树脂充分搅拌。MITU学家们希望扑ֈ一U方法合成大量的片层Qƈ且堆叠有序，无需Ҏ层进行堆叠?br />
管整个q程比实际更为复杂，但是核心技术却与打造超U宝剑和制作果仁馅饼和红豆杏仁卷的技术相伹{每U材料的片层Q无论是钢铁Q面团或矛_烯都呈^铺状态。随后，片层折叠，或对折或弯曲Q然后再q行多次折叠?br />
每折叠一ơ，层数增加一倍，因此层数呈指数增加。仅折叠20ơ就会Ş成一癑֤万排列整齐的片层?br />
但是q种Ҏ在纳c领域却不能奏效。研I过E中Q科学家们没有折叠材料，而是把整块材?材料本n包括数层石墨烯和复合材?切成四块Q然后将q四块材料层层堆叠，之后重复上述q程。但是结果是一LQ通过q种方式Q同快速得C堆叠整齐Q嵌入材料点阵中的片层聚酸酯，从而合成复合材料?br />
原文参考链接：Borrowing from Pastry Chefs, Engineers Create Nanolayered Composites
在概念证明测试中QMITU学家们合成了包?20层石墨烯的复合材料，q证明，虽然加入的石墨烯数量不挂(仅ؓ材料总重的十分之一)Q但是却明显发送了材料的整体强度?br />
Strano表示Q“因其超U微的w材和可以无限^铺的性质Q石墨烯的宽高比可达到无IP可以覆盖材料表面Q虽然厚度仅为几U米。仅有石墨烯和少数已知的二维材料能够做到q点”?br />
U学家们q找C利用矛_烯生产结构纤l的ҎQ这有望生出嵌入电子功能的Uq和纤l_q生复合材料的新分枝。这U方法用的是一U切片机Ӟ有点像奶酪切片，把石墨烯切成片，然后形成卯uӞq种技术还有个漂亮的艺名：阿基c_d螺旋?br />
q种Ҏ能够克服了石墨烯和碳U米最大的~陷Q这是由于上q材料能够Ş成长U维Q而这要利益于其超光滑的特性。由于这U特性，U维之间不会聚集成束Q而是各自滑动。最新合成的U维不仅解决了上q问题，而且延展性能极佳Q这不同于诸如Kevlar的其他高强度材料。这意味着q些U维能够合成会变形但臛_效的保护性材料?br />
Strano表示Q这U层状复合材料还有一个出乎意料的Ҏ：矛_烯片层的导Ҏ避免了盔R片层间发生短路的可能性。因为，仅把电子探针嵌入一定厚度的堆叠层中Q就能够扑ֈ数百层中的Q何一层。这会诞生一U新型多层复合材料?
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