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集輕巧堅(jiān)韌于一身的新型多纖化纖維材料問世
【塑料機(jī)械網(wǎng) 科技創(chuàng)新】 在新材料的探索上，更低質(zhì)量和更高強(qiáng)度的組合一直是科學(xué)家所追求的。近日有消息稱，由來自多國專家組成的科研團(tuán)隊(duì)研制出了一種新型聚合物纖維材料，該材料兼具質(zhì)輕與強(qiáng)韌的特性，引起來科學(xué)界的關(guān)注。
這種纖維材料的基本化學(xué)成分來自于聚丙烯腈，一根直徑約為40000納米的多纖化聚丙烯腈纖維是由多達(dá)4000根超薄原纖構(gòu)成，而原纖之間僅以少量添加劑粘合連接。通過三維X射線圖剖析，我們可以看到，在纖維內(nèi)部，原先幾乎都沿著同一縱向排列。
來自拜羅伊特大學(xué)的研究人員表示，這種纖維細(xì)如發(fā)絲，具有相當(dāng)輕的重量，其一公里長的纖維僅重約0.4克，并且有很強(qiáng)的抗拉伸性能，單根能夠承受30克的重量而不斷裂，與自身重量相比承受率高達(dá)15萬倍。在制造成直徑約為16mm的繩索的情況下，或可承受2至3噸的重量，這在此前人造纖維的家族中尚無先例。
經(jīng)過對(duì)該材料的后續(xù)測試，拜羅伊特大學(xué)聚合物科學(xué)家Seema Agarwal表示：“我們?cè)趯?shí)驗(yàn)室中利用靜電紡絲法制成了這種纖維材料，經(jīng)過性能測試，我們發(fā)現(xiàn)了其獨(dú)特的強(qiáng)度和韌性，這深深吸引了我們。”
據(jù)悉，這種纖維材料的制備工藝所需要的條件能夠與現(xiàn)有的生產(chǎn)設(shè)備良好適配，較低的工業(yè)技術(shù)門檻為其創(chuàng)造了擴(kuò)大應(yīng)用的可能。并且基于這些相當(dāng)具有競爭力的優(yōu)勢，該纖維材料的應(yīng)用空間也十分廣闊，尤其是在一些高負(fù)載環(huán)境下的表現(xiàn)頗具潛力。
科研人員Greiner表示：“我們確信，我們的研究成果為一種新型、前瞻性的材料打開了大門，未來不久就可以在工業(yè)中得到實(shí)際應(yīng)用。在聚合物科學(xué)中，我們的纖維能夠?yàn)楦咝阅芄δ懿牧系倪M(jìn)一步研究和開發(fā)提供有價(jià)值的服務(wù)。”
根據(jù)透露的資料，參加該科研團(tuán)隊(duì)的專家除了來自于德國拜羅伊特大學(xué)之外，馬丁路德·哈勒維騰貝格大學(xué)、于利希研究中心、江西師范大學(xué)、弗勞霍恩夫材料和系統(tǒng)微觀結(jié)構(gòu)研究所、德國亞琛工業(yè)大學(xué)以及蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院的專家也參與其中。
資料參考：科技部、蓋世汽車、觀察者網(wǎng)
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