納米尺度復(fù)合材料較大面積強(qiáng)度依舊
美國科學(xué)家開發(fā)出一種新型透明塑料，強(qiáng)度猶如鋼鐵，卻只有一張紙的厚度。這項(xiàng)研究成果發(fā)表在10月4日出版的《科學(xué)》雜志上。
這種可生物降解的復(fù)合塑料由粘土和一種類似于學(xué)生使用的無毒膠水制成，只需很少的能源就能生產(chǎn)。該塑料的領(lǐng)銜研制者，美國密歇根大學(xué)的研究員柯托夫說：“這是你所能想象的最環(huán)保的塑料，而且生產(chǎn)成本非常低廉�！�
要在納米尺度范圍制造出復(fù)合材料，并使其在較大尺寸下仍能維持強(qiáng)度，是一個長久以來困擾著科學(xué)家的難題�？峦蟹騽t模仿在貝殼中發(fā)現(xiàn)的類似“磚———砂漿”的分子結(jié)構(gòu)來設(shè)法解決這個難題。
柯托夫的工程團(tuán)隊(duì)制作了一個機(jī)器人，它能將磚狀納米薄片像積木一樣以不同方式交替排列，并利用一種膠狀聚合物，使其夾層間產(chǎn)生氫粘合力，即使某個地方的粘合松懈，也能輕易地使納米片在另外的地方重新粘合。要將膠和一層層的粘土納米片粘合成一個300層的塑料薄片，機(jī)器人手臂將花費(fèi)數(shù)個小時方可完成。
柯托夫稱，該項(xiàng)研究工作尚處于探索階段，但已可在實(shí)驗(yàn)室生產(chǎn)出一米見方的新型塑料。實(shí)驗(yàn)表明，這種類似“磚———砂漿”結(jié)構(gòu)，可在納米片和聚合物基之間達(dá)到十分理想的應(yīng)力傳遞效果。
研究人員已開始運(yùn)用這種復(fù)合塑料開發(fā)能實(shí)際應(yīng)用的產(chǎn)品，估計未來一兩年內(nèi)就能實(shí)現(xiàn)商品化。這種塑料可用于減少化學(xué)工廠分離天然氣時所消耗的能源，改善諸如微芯片或生物傳感器等使用的微技術(shù)，有朝一日甚至能為軍隊(duì)或警察使用的車輛生產(chǎn)出更輕巧、更堅硬的裝甲。
作者：中國塑料機(jī)械網(wǎng) 來源：中國塑料機(jī)械網(wǎng)信息中心
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