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#83:防弹纸比凯夫拉更坚固

新型纳米纸不仅超强,而且由可再生材料制成。

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未来的防弹背心可能由一种不太可能的材料制成:纸。五月份,一个研究团队宣布了一种新的“纳米纸”——由紧密编织的纳米级纤维素纤维制成——在实验室测试中被证明比铸铁更坚固、更耐用。

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纤维素纤维是存在于植物和藻类细胞壁中的坚韧糖链;它是地球上最丰富的聚合物。纤维素纤维赋予木材硬度和棉花韧性。但正常的造纸过程会破坏纤维素纤维固有的强度。造纸中使用的木浆过于粗糙,导致单个纤维素链无法紧密地连接到它们的邻近纤维上。

因此,研究人员,包括瑞典皇家理工学院的材料科学家拉斯·贝格伦德,使用酶和搅拌机将标准的木浆研磨成更细微颗粒的糊状物——大约是原来大小的千分之一。然后,他们将糊状物过滤成粘稠的凝胶,并在压机中压制,从而形成纳米纸片。在这种形式下,纤维素纤维可以像在自然界中一样,相互交织成坚固、紧密的网络。

贝格伦德说,纳米纸的结构与凯夫拉非常相似。但与凯夫拉不同,它可以由可再生材料在相对较低的温度和压力下制造。“这是一种美丽的纤维结构,”贝格伦德补充说。“这确实是生物学如何比商业过程更优雅地完成事情的一个绝佳例子。”

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