中文字幕一级黄色A级片|免费特级毛片。性欧美日本|偷拍亚洲欧美1级片|成人黄色中文小说网|A级片视频在线观看|老司机网址在线观看|免费一级无码激情黄所|欧美三级片区精品网站999|日韩av超碰日本青青草成人|一区二区亚洲AV婷婷

近日，NTNU 的研究人員開發(fā)了一種新材料，該材料克服了先前在極強(qiáng)蜘蛛絲的啟發(fā)下在韌性和剛度之間進(jìn)行權(quán)衡的問題。這種材料是一種被稱為彈性體的聚合物，因?yàn)樗哂蓄愃葡鹉z的彈性。新開發(fā)的彈性體具有在一個(gè)重復(fù)單元中具有八個(gè)氫鍵的分子，正是這些鍵有助于均勻分布施加在材料上的應(yīng)力并使其如此耐用。

更硬更堅(jiān)韌的材料

科學(xué)家此前曾指出，蜘蛛絲——特別是提供蜘蛛網(wǎng)輻條和外緣的拉索絲——既異常堅(jiān)硬又堅(jiān)韌。

剛度和韌性在工程中是不同的特性，通常是對(duì)立的。堅(jiān)硬的材料在變形之前可以承受很大的應(yīng)力，而堅(jiān)韌的材料在斷裂之前可以吸收大量的能量。例如，玻璃堅(jiān)硬但不堅(jiān)韌。

引入比平常更多的氫鍵的想法來自大自然。“蜘蛛絲含有相同的結(jié)構(gòu)，”作為博士和博士后工作的一部分開發(fā)了這種新材料的 Yizhi Zhuo 說。“我們知道它會(huì)產(chǎn)生非常特殊的性能。”

“八個(gè)氫鍵是非凡機(jī)械性能的起源，”NTNU 結(jié)構(gòu)工程系力學(xué)與材料教授張志良說。該材料由 NTNU NanoLab 開發(fā)，部分由挪威研究委員會(huì)資助。

不同的硬域和軟域

到目前為止，在合成彈性體中復(fù)制蜘蛛絲的雙重剛度和韌性是不可能的。“對(duì)于商業(yè)材料，如果您想要更高的剛度，則您的韌性會(huì)更低。這是一個(gè)權(quán)衡。你不能兩者兼得，”張教授說。

該團(tuán)隊(duì)的新型彈性體具有不同的硬域和軟域。在設(shè)計(jì)和制造之后，該團(tuán)隊(duì)使用原子力顯微鏡（分辨率為幾分之一納米）來觀察材料的底層結(jié)構(gòu)，并觀察硬區(qū)和軟區(qū)之間的界面。他們發(fā)現(xiàn)，除了分布應(yīng)力的八個(gè)氫鍵之外，硬域和軟域之間的剛度不匹配有助于通過鼓勵(lì)任何裂縫分支而不是沿著直線路徑繼續(xù)進(jìn)一步耗散能量。“如果你有一個(gè)鋸齒形，你會(huì)產(chǎn)生一個(gè)大的斷裂面并耗散更多的能量，所以你有更高的韌性，”張教授說。

未來的應(yīng)用和發(fā)展

除了其機(jī)械性能外，該材料還具有光學(xué)透明性，研究表明它甚至可以在高于 80°C 的溫度下自我修復(fù)。如果可以擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模，這種新材料有朝一日可以用于柔性電子產(chǎn)品——尤其是更容易損壞和破損的可穿戴設(shè)備。

張和他的同事在 3 月份為他們的材料申請了專利，但他們繼續(xù)致力于為它引入其他理想的特性。他們材料中的軟域由一種稱為 PDMS 的硅基聚合物組成，但研究人員懷疑他們可以通過用其他物質(zhì)進(jìn)行試驗(yàn)來進(jìn)一步提高機(jī)械性能。

他們還希望將材料的特性擴(kuò)展到包括防冰——在低溫下阻止冰粘在上面——以及防污——防止貽貝和藻類等水生生物附著在上面——因此它可以在極端條件下使用，例如作為北極。“這種材料是一個(gè)很好的起點(diǎn)，但我們想添加一些其他功能，”張教授說。