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我研制出轻质高强韧纳米纤维素仿生结构材料

字号+作者:redadmin 来源:科技 2020年05月06日

记者日前从中国科学技术大学得知,该校俞书宏院士团队成功研制了一类天然纳米纤维素高功用结构材料,其密度仅为钢的六分之一,而比强度、比耐性均动力传统合金材料、陶瓷和工...



  记者日前从中国科学技术大学得知,该校俞书宏院士团队成功研制了一类天然纳米纤维素高功用结构材料,其密度仅为钢的六分之一,而比强度、比耐性均动力传统合金材料、陶瓷和工程塑料。这种新式全生物质仿生结构材料有望替代现有的工程塑料,具有广泛的运用前景。相关研讨效果宣告在《科学发展》期刊上。

  航空航天等领域对工程结构材料不断提出新需求,研制全面动力工程塑料、陶瓷和金属材料等传统结构材料的新式轻质高强材料,对相关领域的实践运用具有重要的战略意义。

  研讨发现,这种材料的轻质高强韧特性首要来自材料微米级层状结构和纳米三维网络结构设计。纤维素纳米纤维内部高度结晶可以供应极高的强度,纤维之间通过许多氢键等可逆互相效果网络进行结合,在外力效果下这种高密度的可逆互相效果网络可以活络解离和重构,吸收许多能量,使材料在具有高强度的一同完毕高耐性,克服了传统结构材料难以兼具高强度与高耐性的问题。此外,这种材料热膨胀系数极低,即使温度不坚决100℃,其标准改动也在万分之五内,远优于航空合金材料和工程塑料,仅为航空铝合金的五分之一,工程塑料的几十分之一,与陶瓷挨近。其他,在120℃和-196℃之间进行重复剧烈热冲击循环查验下,其力学功用与标准依然高度安稳。在相当于一辆高速行驶的轿车的高速冲击下,该材料表现出超高抗压强度,有望作为合金的替代品。

  这种可持续新式天然纳米纤维仿生结构材料,集成了轻质高强韧、高标准安稳性、抗热震、抗冲击、高危害容限等优异功用,在轻量化抗冲击防护及缓冲材料、空间材料、精密仪器结构件等领域具有宽广的运用前景。

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