【化工機(jī)械設(shè)備網(wǎng) 新品動態(tài)】據(jù)消息，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)俞書宏教授研究團(tuán)隊，成功研制了一種既強(qiáng)又韌的納米尺度纖維素基納米復(fù)合纖維材料。
*，材料科學(xué)講究平衡。通常情況下，研究人員在提高材料的某一特性時會看到其他特性的相應(yīng)下降。強(qiáng)度和韌性就是這樣的一對矛盾體。強(qiáng)度越高的材料，韌性越低，其吸收能量的機(jī)制遭到破壞而更易破裂。
而俞書宏教授研究團(tuán)隊則的解決了這一個問題，其研究揭示，這些典型的生物結(jié)構(gòu)材料具有一些共性：都是天然的納米復(fù)合材料，由高度取向的高強(qiáng)度納米纖維單元包裹在較柔軟的有機(jī)物基質(zhì)中構(gòu)成，并具有高度有序的多級螺旋纏繞結(jié)構(gòu)。
基于此，研究人員以高強(qiáng)度細(xì)菌納米纖維素作為增強(qiáng)基元，以海藻酸鈉生物大分子作為有機(jī)物基質(zhì)，將兩者的復(fù)合水溶液進(jìn)行溶液紡絲，得到拉伸強(qiáng)度初步提升的單取向結(jié)構(gòu)宏觀納米復(fù)合纖維。單純海藻酸鈉宏觀纖維的拉伸強(qiáng)度為190MPa，而所得納米復(fù)合纖維的拉伸強(qiáng)度提高至420MPa。
隨后，他們通過多級螺旋纏繞結(jié)構(gòu)設(shè)計，得到了具有類似生物纖維結(jié)構(gòu)特征的宏觀人工纖維材料，其拉伸強(qiáng)度繼續(xù)提升25%，斷裂延伸率和韌性則分別同步提升近50%和100%。
原標(biāo)題：突破強(qiáng)度韌性矛盾！中科大研發(fā)新型復(fù)合纖維材料
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