科學家研制出同時兼具強度和韌性的納米材料

據國外媒體報道，最近，美國內布拉斯加林肯大學(University of Nebraska-Lincoln)的研究人員研制出了一種能夠同時兼具強度和韌性的納米纖維(nanofiber)，這是工程師們長期孜孜以求的材料。這種納米纖維是一類高分子合成聚合物，能夠用于制造那些既輕又富有韌性的器物。



　　通常來講，某一種材料強度大并不意味著其韌性也高。尋找強度大兼具韌性好的材料是對制造業的一個挑戰，從橋梁的興建、自行車的制造到防彈衣的設計都需要這種材料。

　　實際上，在材料學中，強度和韌性通常是相互排斥的兩個性質，韌性好的材料往往要以犧牲強度為代價。強度是衡量一種材料承受力能力的指標，而韌性是指一種材料吸收能量能力的指標。例如，對于陶瓷材料來說，雖然能夠承受很大的壓力，但卻很容易被打碎!對于橡膠球來講，雖然能夠承受很高的撞擊力，但卻容易被輕易壓扁!這就是說，橡膠材料韌性好，但強度不高。

　　美國內布拉斯加林肯大學機械和材料學院的Yuris Dzenis教授及其同事制造的這種新型納米材料，能夠同時兼具強度和韌性。生產這種材料使用的是一種被稱為“靜電紡絲”的方法，需要在聚合物溶液上施加極高的電場，噴射流在高電場的作用下發生震蕩而不穩，產生頻率極高的不規則性螺旋運動。在高速震蕩中，噴射流被迅速拉細，溶劑也迅速揮發，最終形成直徑在納米級的纖維。