比头发细千倍的玻璃“纳米线”比钢坚硬15倍
现在,南安普敦大学的吉尔伯托·布兰比拉博士和大卫·佩恩教授共同研究,制造出了最高强度、重量最轻的二氧化硅纳米纤维,比钢强15倍,并很有可能使其长度达到1000公里。
布兰比拉说:“制造合成纤维,最重要的是用低缺陷率、重量轻的纤维实现高强度。通常,如果增加了纤维的强度,就必须增加其直径和重量,但研究显示,减小二氧化硅纳米纤维的尺寸会加强其强度,但它仍然非常轻巧。我们是目前唯一实现优化了这些纤维强度的人。”
他补充说:“该发现可能会改变未来整个世界的复合材料和这些材料的高强度,将对海洋、航空和安全等行业产生巨大影响。该复合材料具有潜在用途,预计将被广泛用于制造生产飞机、快艇和直升机等。”
佩恩解释说:“相比之下,二氧化硅纳米线比高强度钢硬15倍,比传统的强化玻璃钢强10倍。我们可以减少材料使用量,从而减轻物体的重量。生产纳米线的硅和氧在地壳层是最常见的可持续和廉价利用的元素。此外,我们可以生产吨级二氧化硅纳米纤维,用于目前的光学纤维电力网络。”
布兰比拉说:“特别具有挑战性的是如何处理如此之小的纤维,它们比人的头发细近千倍。事实上,当它们变得非常非常小时,其行为便出现完全不同的方式,不再像玻璃那样易碎和破裂,而是如塑料般柔软,这意味着它们具有可以被抻拉的韧性。”
布兰比拉表示:“该研究结果无疑将引起世界各地许多公司的广泛关注,可用来改造航空、航海和安全等行业。目前全球范围内正在测试纳米线在未来有哪些潜在应用。”
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