日本北海道大學開發出新型水凝膠復合材料,強度為鋼的5倍
2017-03-16 來源:中國聚合物網
日本北海道大學(Hokkaido University)的一個科研小組開發出了強度為鋼的5倍的新型水凝膠復合材料,“增強纖維軟性復合材料("fiber-reinforced soft composites)簡稱FRSC。”將水凝膠和編織纖維織物混合,使得其兼具水凝膠材質的泛用性,又具備高強度。
水凝膠是由親水性聚合物鏈(hydrophilic polymer chains)組成,其九成組分為水,其堅固性和耐久性能有不足,但研究者通過在其中增加玻璃細纖維,成功地開發出了一種堅固、可彎曲又耐磨損的材質。據研究小組稱,“混合水凝膠”空前地強固,纖維和水凝膠之間、水凝膠內部的鍵合空前地穩定。凝膠聚合物和單成分玻璃纖維(直徑10微米)混合的材質堅固度超出玻璃纖維織物25倍,100倍于傳統水凝膠,而五倍于碳素鋼。
該團隊的相關研究人員表示,這種復合材料之所以具備驚人的強度,主要是因為玻璃纖維織物的分子和水凝膠分子之間形成動態的離子鍵,隨著形成離子鍵的兩種分子的電子相互交換,原子間的相互吸引力增強,在宏觀上也就表現出更加突出的強度,水凝膠分子之間也有這樣的作用。
北海道大學研究員龔劍萍教授稱,"這種環保型纖維增強水凝膠含水量為40%",由于它的可靠性、耐用性和靈活性而具有多種潛在的應用。除了時尚和制造用途,它可以用作承受強負荷張力的人工韌帶和肌腱。
原文鏈接:https://www.oia.hokudai.ac.jp/blog/new-tougher-than-metal-fiber-reinforced-hydrogels/
版權與免責聲明:本網頁的內容由中國聚合物網收集互聯網上發布的信息整理獲得。目的在于傳遞信息及分享,并不意味著贊同其觀點或證實其真實性,也不構成其他建議。僅提供交流平臺,不為其版權負責。如涉及侵權,請聯系我們及時修改或刪除。郵箱:info@polymer.cn。未經本網同意不得全文轉載、摘編或利用其它方式使用上述作品。
(責任編輯:xu)
相關新聞
- 北理工賀志遠教授團隊 Nat. Commun.: 新型結冰預警水凝膠器件在防/除冰領域的突破性研究 2025-05-29
- 阿克倫大學鄭潔教授課題組 Chem. Soc. Rev.: 從分子設計到工程應用 - 系統闡述防凍水凝膠研究進展 2025-05-26
- 浙江大學曲紹興教授團隊 Macromolecules:鹽析與力學訓練下水凝膠的增強/自增強行為與機理研究 2025-05-26
- 西南林大杜官本院士、楊龍研究員團隊 CEJ:兼具高強度、優異阻燃性和尺寸穩定的多功能竹基復合材料 2025-05-20
- 北京化工大學胡君教授團隊 Small:兼具高拉伸與穩固界面性的一體化拉脹導電彈性體復合材料 2025-05-18
- 中國科大龔興龍教授團隊 Small:界面工程輔助3D打印硅橡膠復合材料 - 協同優化抗沖擊性能與電磁干擾屏蔽效能 2025-05-01