WeChat ID polymercn Intro 高分子科技®做为全球高分子产业门户及服务交易创新平台“中国聚合物网(polymer.cn)”的新锐媒体,协同中国化学会产学研委员会,关注和分享新材料、新工艺、新技术、新设备等一线科技创新设计解决方案及产学研及市场的一体化合作发展。 据最新一期《先进材料》杂志报道,加拿大研究人员从蜘蛛丝直接获取灵感,研制出一种超韧聚合物纤维。 蜘蛛丝的直径虽然只有3到8微米,但强度却比钢还要高出5至10倍。蛛丝质量很轻,却具有非凡的延伸性和抗拉伸力。蛛丝超强的韧性源于其蛋白质链的特殊分子结构。 蒙特利尔理工学院机械工程系高瑟琳教授表示,蛛丝蛋白圈本身就像一个弹簧,每个弹簧圈之间以化学链相连。一旦主分子结构链被破坏,化学链就会断裂。想要通过拉伸破坏蛛丝蛋白质,就需要展开弹簧,并且逐个打破弹簧圈之间的连接,这个过程会消耗大量的能量。 此项新研究涉及制造出具有类蛛丝特性的微米级微结构纤维。研究人员称,将丝的黏性聚合物溶液倒入以一定速率移动的子层,就可构建出一种不稳定结构,并形成一系列的丝圈,这一过程类似于将蜂蜜倒在一片烤面包上。不稳定性由流体运动方式形成,纤维提供了一种特殊的几何结构。研究人员将由此形成的这种规则周期模式称为不稳定模式。 随着溶剂的蒸发,这种纤维就凝固成型。当这些丝状物质形成丝圈并相互结合时,其中的结合键就会具备不稳定模式。对制成的纤维施以强力拉伸后,就可打破结合键,这一过程就如同蛛丝的创建一般。 研究人员称,该项目旨在了解不稳定结构如何影响丝圈的几何特性。未来由坚韧纤维编织而成的复合材料将可用以制造更加安全和轻便,甚至在爆炸时都不会碎片化的飞机引擎。同时,这种材料也可扩展到手术设备、防弹衣、汽车零件等其他应用中。 Scan QR Code via WeChat to follow Official Account