广告

由纳米管制成的超弹性橡胶,既像橡皮筋一样拉伸,又像蜂蜜一样流动

了解碳纳米管如何通过具有极端耐高温性能的超弹性橡胶彻底改变材料。

Google NewsGoogle News Preferred Source

新闻简报

注册我们的电子邮件新闻简报,获取最新的科学新闻

注册

我们有时会停下来惊叹于碳纳米管研究人员的壮举,他们利用这些微小的管子来制造具有坚硬如钢的强度和令人印象深刻的导电性的材料。但是,如果你能将纳米管的坚固性与粘稠液体的延展性结合起来呢?你就能达到徐明和他在日本的同事们所取得的成就,他们创造了一种超弹性橡胶,与普通橡胶不同,它在极端温度下不会开裂和崩解。徐的团队在一篇研究中概述了他们的创造,该研究发表在本周的《科学》杂志上。

广告

徐说:“它完全由碳制成,可以像浓稠的蜂蜜一样缓慢流动和伸展,然后弹回原状。”她在电话采访中说:“它看起来像一个多孔的金属海绵,它是由数万亿纠缠在一起的碳纳米管组成的。”“当你拉伸然后释放它时,它可以缓慢地恢复(到原来的形状)。”[ABC新闻]

该材料的众多优点——特别是其在高达 1000 摄氏度(1832 华氏度)和低至 -196 摄氏度(-321 华氏度)的温度下保持形状的能力——激发了在各种极端条件下使用它的设想。

威斯康星大学研究粘弹性材料的科学家罗德里克·莱克斯说,如此大的温度范围意味着这种新材料可以用于从宇宙飞船到汽车减震器的各种设备。戈戈茨说,装备有这种材料的宇宙飞船可以承受[土卫六]最大卫星泰坦的极端寒冷,或者莱克斯说,太空中的太阳热量。[发现新闻]

要制造这样的材料,研究人员首先从硅开始,然后在上面放置金属催化剂。

这些催化剂充当种子,用于从乙烯等碳源中生长纳米管。在混合物中加入一滴水(100-200 ppm)可以大大增加碳纳米管的生长并产生长管。通常情况下,碳纳米管使用这种技术只会向上生长,但通过预处理催化剂,研究人员成功地降低了管子的密度,从而在生长过程中形成一个纠缠的长管网络——徐说,这就像丛林中的藤蔓一样。[物理世界]

徐的材料

当然,还处于实验阶段,远未实现商业化。但是,这种类型的弹性材料,在其不太先进的版本中,已经广泛使用。

粘弹性材料的行为像粘稠的液体(例如蜂蜜),但也是可逆弹性的,就像橡皮筋一样。这种材料的一个例子是聚合物泡沫——广泛用于耳塞,耳塞可以适应您的耳朵形状,但在取出后会恢复其原始形状。粘弹性存在于各种材料中,包括无定形和半结晶聚合物、一些生物材料、晶体甚至一些金属合金。[物理世界]

相关内容:发现:未来科技:碳纳米管长成纳米纱线

广告

发现:碳纳米管可能改变世界的 9 种方式

80beats:自组装、自修复太阳能电池通过耐力测试

广告

80beats:纳米线涂层棉花通过杀死细菌来净化水

80beats:4D隐形斗篷弯曲时间和空间

80beats:纳米管 + 热波 = 一种全新的发电方式

图片:Science / AAAS

广告

保持好奇

加入我们的列表

订阅我们的每周科学更新

查看我们的 隐私政策

订阅杂志

订阅可享封面价高达六折优惠 《发现》杂志。

订阅
广告

1篇免费文章