日本北海道大学开发出新型水凝胶复合材料,强度为钢的5倍
日本北海道大学(Hokkaido University)的一个科研小组开发出了强度为钢的5倍的新型水凝胶复合材料,“增强纤维软性复合材料("fiber-reinforced soft composites)简称FRSC。”将水凝胶和编织纤维织物混合,使得其兼具水凝胶材质的泛用性,又具备高强度。
水凝胶是由亲水性聚合物链(hydrophilic polymer chains)组成,其九成组分为水,其坚固性和耐久性能有不足,但研究者通过在其中增加玻璃细纤维,成功地开发出了一种坚固、可弯曲又耐磨损的材质。据研究小组称,“混合水凝胶”空前地强固,纤维和水凝胶之间、水凝胶内部的键合空前地稳定。凝胶聚合物和单成分玻璃纤维(直径10微米)混合的材质坚固度超出玻璃纤维织物25倍,100倍于传统水凝胶,而五倍于碳素钢。
该团队的相关研究人员表示,这种复合材料之所以具备惊人的强度,主要是因为玻璃纤维织物的分子和水凝胶分子之间形成动态的离子键,随着形成离子键的两种分子的电子相互交换,原子间的相互吸引力增强,在宏观上也就表现出更加突出的强度,水凝胶分子之间也有这样的作用。
北海道大学研究员Jian Ping Gong教授称,"这种环保型纤维增强水凝胶含水量为40%",由于它的可靠性、耐用性和灵活性而具有多种潜在的应用。除了时尚和制造用途,它可以用作承受强负荷张力的人工韧带和肌腱。
原文链接:
来源:Hokkaido University
免责声明:部分资料来源于网络,转载的目的在于传递更多信息及分享,并不意味着赞同其观点或证实其真实性,也不构成其他建议。仅提供交流平台,不为其版权负责。如涉及侵权,请联系我们及时修改或删除。邮箱:info@polymer.cn
相关进展
诚邀投稿
欢迎专家学者提供稿件(论文、项目介绍、新技术、学术交流、单位新闻、参会信息、招聘招生等)至info@polymer.cn,并请注明详细联系信息。高分子科技®会及时推送,并同时发布在中国聚合物网上。
欢迎加入微信群 为满足高分子产学研各界同仁的要求,陆续开通了包括高分子专家学者群在内的几十个专项交流群,也包括高分子产业技术、企业家、博士、研究生、媒体期刊会展协会等群,全覆盖高分子产业或领域。目前汇聚了国内外高校科研院所及企业研发中心的上万名顶尖的专家学者、技术人员及企业家。
申请入群,请先加审核微信号chemshow (或长按下方二维码),并请一定注明:高分子+姓名+单位+职称(或学位)+领域(或行业),否则不予受理,资格经过审核后入相关专业群。