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嘉峪檢測(cè)網(wǎng) 2020-05-08 10:06
據(jù)悉,國(guó)內(nèi)研制出天然納米纖維素高性能結(jié)構(gòu)材料,該新型天然納米纖維仿生結(jié)構(gòu)材料,集成了輕質(zhì)高強(qiáng)韌、高尺寸穩(wěn)定性、抗熱震、抗沖擊、高損傷容限等優(yōu)異性能。其密度僅為鋼的六分之一,而比強(qiáng)度、比韌性均超過(guò)傳統(tǒng)合金材料、陶瓷和工程塑料。研究表明,其優(yōu)越特性主要是來(lái)自材料微米級(jí)層狀結(jié)構(gòu)和納米三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),這種新型天然納米纖維素高性能結(jié)構(gòu)材料有望替代現(xiàn)有的工程塑料,具有廣泛的應(yīng)用前景。

納米纖維是指直徑為納米尺度而長(zhǎng)度較大的具有一定長(zhǎng)徑比的線狀材料。另外,將納米顆粒填充到普通纖維中對(duì)其進(jìn)行改性的纖維也稱為納米纖維。目前納米纖維可簡(jiǎn)單分為三類,纖維素納米晶、纖維素納米纖維或微晶纖維素、細(xì)菌納米纖維素等。目前由于納米纖維素來(lái)源廣、可降解、無(wú)污染等優(yōu)點(diǎn),已引起很多研究者的關(guān)注。
在防彈設(shè)備方面,韓國(guó)某公司利用碳納米管分散技術(shù)研制出了一種碳納米管纖維素,這種材料的強(qiáng)度超越鋼材,且擁有布料的柔軟,未來(lái)將在軍用防彈設(shè)備廣泛應(yīng)用。
在彈性材料方面,有科學(xué)家采用浸涂法,通過(guò)納米纖維素與石墨烯的協(xié)同作用,制造出超雙親聚氨酯海綿。這種海綿能夠在短時(shí)間內(nèi)迅速吸附水和油,為制備具有特殊浸潤(rùn)性能的多孔彈性材料和復(fù)合材料提供了參考,有望在智能高分子復(fù)合材料領(lǐng)域獲得應(yīng)用。
在醫(yī)療領(lǐng)域,由于納米纖維素良好的生物適應(yīng)性,在諸如傷口抗菌敷料、人工移植物等方面有良好的表現(xiàn)。研究者已根據(jù)納米纖維素水凝膠的特性,制成了可用于移植的人造耳朵。這種人造耳朵可為先天性耳廓畸形兒童重建耳廓,使畸形耳朵得以補(bǔ)救,而且不會(huì)影響聽(tīng)力。

在造紙方面,西班牙科研專家使用木質(zhì)纖維素進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)表明,紙張?jiān)诩尤爰{米纖維素之后,經(jīng)過(guò)七次回收之后依然可以書(shū)寫(xiě),對(duì)比之下,普通的回收紙張經(jīng)過(guò)三次回收后就不適合進(jìn)行書(shū)寫(xiě)。這就意味著納米纖維生產(chǎn)技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)紙張回收技術(shù)的改進(jìn)能減少能源消耗,不僅對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量有所提升,更利于資源重復(fù)利用。
在儲(chǔ)能領(lǐng)域,研究人員通過(guò)納米纖維素本身具有良好的柔韌性和機(jī)械性能,制備了便于離子和電子傳輸?shù)亩嗫捉Y(jié)構(gòu)。該多孔結(jié)構(gòu)通過(guò)凝膠化與無(wú)機(jī)納米子、金屬離子及其氧化物、碳材料、導(dǎo)電高分子等光電材料復(fù)合可形成具有導(dǎo)電和儲(chǔ)能效應(yīng)的多功能復(fù)合材料。

納米纖維素取之于自然,是一種環(huán)保、綠色且極其豐富的可再生資源,將納米技術(shù)應(yīng)用到纖維素中,為科技領(lǐng)域在新材料的制備方面打開(kāi)了一扇新的大門(mén)。在未來(lái),相信通過(guò)科學(xué)家的繼續(xù)研究,納米纖維在為我們生活帶來(lái)新的發(fā)展的同時(shí)發(fā)揮其有更重要的功效。

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