纳米缝合让复合材料更轻更坚韧
创始人
2024-04-20 02:36:15
0次
原标题：纳米缝合让复合材料更轻更坚韧
该示意图显示了具有复合层的工程材料。碳纤维层（长银管）之间“碳纳米管森林（棕色物体阵列）”。图片来源：美国科学促进会网站
美国麻省理工学院工程师证明，他们使用新开发的纳米缝合方法可防止复合材料层之间的裂纹扩展。通过在复合材料层之间沉积化学生长的“碳纳米管森林”，微小而密集的纤维将各层紧紧地固定在一起，就像超强的尼龙搭扣一样，防止各层剥落或剪断。相关研究18日发表在美国科学促进会网站上。
为了节省燃料并减少飞机排放，研究人员正在寻求用先进复合材料制造更轻、更强的飞机。这些复合材料由嵌入聚合物片材中的高性能纤维制成，片材可堆叠压制成一种多层材料，并制成极其轻质且耐用的结构。
但复合材料有一个弱点：层与层之间的空间，通常需填充聚合物“胶水”，以将各层黏合在一起。如果发生撞击，裂纹很容易在各层之间扩散并削弱材料强度。随着时间推移，复合材料可能会在没有任何警告的情况下突然崩溃。
此次团队在对薄层碳纤维层压板进行的实验证明，与传统聚合物的复合材料相比，通过纳米缝合黏合的各层可将材料的抗裂性提高60%。
纳米缝合的概念涉及“种植”垂直排列的“碳纳米管森林”——碳的中空纤维。每根碳纳米管都很小，以至于数百亿纳米管可以站立在比指甲还小的区域中。为了生长纳米管，该团队使用化学气相沉积工艺，使碳作为微小的支撑物沉积在表面上。这些支撑物最终会被移除，留下一片密集的“碳卷森林”。
研究人员设想，任何采用传统复合材料的车辆或结构都可通过纳米缝合变得更轻、更坚韧、更有弹性。下一代飞机如果采用复合材料与纳米缝合技术结合在一起，可使飞机更安全并具有更长的使用寿命。
（记者张梦然）
相关内容
热门资讯
【河北大学法硕复试真题】河北大...
2027-河北大学（累计14年复试真题题库汇编；合计879题）-最新版绝密复试真题 河北大学法律硕士...
裤子磨破、脚黑如碳！川农硕博从...
封面新闻记者 杨旭斌 金秋时节，四川农业大学近千亩基地迎来水稻收获季。 记者到四川农业大学崇州基地，...
古代隆重的“入学礼”
（来源：新安晚报） 转自：新安晚报 古语云：“学向勤中得，萤窗万卷书。”新的学年又如期而至。在我国古...
北大光华田轩：不被技术裹挟，不...
来源：国际金融报 9月5日，北京大学光华管理学院2026年开学典礼在北京大学百周年纪念讲堂举行。16...
家校社协同育人家长课堂 | 家...
▼▼▼ 中华优秀传统文化中的“无为”思想，常被误解为“不作为”或“放任自流”。然而，在家庭教育中，“...
我市中小学迎来秋季开学日
（来源：唐山劳动日报） 本报讯 （记者李馥）热闹的夏日悄然退场，悠长的假期画上句号。9月1日，我市各...
曾都区庆祝第42个教师节暨优秀...
9月7日，曾都区庆祝第42个教师节暨优秀教师事迹报告会举行。 区委书记何胜出席会议并讲话，区委副书记...
每日一题丨暑期如何科学安排孩子...
指导专家：赵晴博士，现就职于中国科学院心理研究所。2018年在澳大利亚格里菲斯大学毕业，获得应用心理...
【车谷润心家】“开学综合症”—...
新学期的大门已经开启，每到开学季，不少职工家长都会遇到同样的烦恼：孩子早上赖床、晚上熬夜，一提上学就...
呼和浩特市开启综合高中试点校建...
新学期伊始，呼和浩特市文化艺术职业学校综合高中的同学们走进课堂，一边学习文化课，一边学习专业课，开启...
高中到大学，需要什么样的“衔接...
新闻回放 今年高考结束后，“高大衔接班”“大学预科班”等受到广泛关注。记者调查发现，部分社会培训机构...
原来课本里的文字，真的会治愈人...
翻开语文课本，我们都曾背诵过《孔乙己》的悲凉、默念过《与妻书》的滚烫、读过乱世山河的沉重。 只是年少...
2027届 高考历史答题模板
2027届 高考历史答题模板 （答题总述+答题原则+选择题速判+非选择题背诵模板+万能金句） ...
民生答卷 | 呼和浩特市开启综...
新学期伊始，呼和浩特市文化艺术职业学校综合高中的同学们走进课堂，一边学习文化课，一边学习专业课，开启...
新华社报道：打造培根铸魂、启智...
教材是传播知识的主要载体，体现着一个国家、一个民族的价值观念体系。党的十八大以来，教材战线牢牢把握教...
上饶上班族高升专学历提升 高性...
高升专学历提升的核心需求拆解 上班族选择高升专学历提升，大多有明确的实用诉求，与全日制升学的需求差异...
市长杜旭亮走访慰问一线教师代表
市长杜旭亮走访慰问一线教师代表 在第42个教师节到来之际，9月8日下午，市委副书记、市长杜旭亮走访慰...
如何攻克基因工程复习难点
笔者深耕高三生物学教学多年，发现人教版选择性必修3《生物技术与工程》第三章“基因工程”是高考热频考点...