新納米纖維材料兼具高強(qiáng)度和高韌性

　　據(jù)一期《科學(xué)·材料》雜志報(bào)道，美國(guó)麻省理工學(xué)院開(kāi)發(fā)出一種被稱為凝膠靜電紡絲的超細(xì)纖維生產(chǎn)新工藝，由此制得的納米尺度的纖維具有超常的強(qiáng)度和韌性，或可成為防護(hù)裝甲和納米復(fù)合材料的新選擇。

　　麻省理工學(xué)院化學(xué)工程系教授格里高利·拉特利奇表示，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(shí)會(huì)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(duì)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。而凝膠靜電紡絲技術(shù)則破解了這種平衡機(jī)制。

　　新技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)的凝膠紡絲技術(shù)進(jìn)行了改進(jìn)，加入了電力。由此制成的聚乙烯超細(xì)纖維可媲美或超過(guò)某些zui強(qiáng)纖維(可用于制作防彈衣的Kevlar和Dyneema)的特性。與廣泛用于復(fù)合材料的碳纖維和陶瓷纖維相比，新制成的凝膠靜電紡絲聚乙烯纖維具有類似的強(qiáng)度，但韌性更高、密度更低。

　　與傳統(tǒng)凝膠紡絲工藝不同的是，新技術(shù)使用單級(jí)過(guò)程取代多級(jí)過(guò)程，從而得到了具有更高拉伸度的纖維，其直徑僅為幾百納米而不是傳統(tǒng)的15微米。使用電力取代機(jī)械牽拉使制成的纖維更細(xì)，從而產(chǎn)生*的特性。拉特利奇稱，由新工藝制成的纖維未來(lái)可用以制造更為輕巧和牢固的防護(hù)材料。