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新型仿生纳米复合纤维资料既强又韧
来源:科技日报  光阴>2019-08-22 09:16:36  

从中国迷信技能大学获悉,该校俞书宏传授研究团队借鉴自然生物纤维的战略,胜利研制了一种既强又韧的微观尺度纤维素基纳米复合纤维资料。相干效果日前在线发表于《国度迷信评论》。

纳米尺度纤维素是地球上储量最丰富的纳米级原资料,其密度低、热稳固性好、力学机能精彩,同时可降解、可再生、可持续,因而遭到诸多存眷。然而,人工制备的纤维素基微观纤维资料的强度和韧性之间的矛盾尚很难处理,低韧性、易脆断等成就严重限制了此类资料在先辈织物等领域中的实际应用。

反观自然界,很多植物纤维和植物纤维都实现为了高强度和高韧性的完善组合。它咱们具有一些共性:都是自然的纳米复合股料,由高度取向的高强度纳米纤维单位包裹在较柔软的无机物基质中构成,并具有高度有序的多级螺旋缠绕布局。

研究职员以高强度细菌纳米纤维素作为增强基元,以海藻酸钠生物大分子作为无机物基质,将两者的复合水溶液停止溶液纺丝,获得拉伸强度开端晋升的单取向布局微观纳米复合纤维。单纯海藻酸钠微观纤维的拉伸强度为190 MPa,而所得纳米复合纤维的拉伸强度提高至420 MPa。随后,他咱们颠末过程多级螺旋缠绕布局计划,获得了具有类似生物纤维布局特征的微观人工纤维资料,其拉伸强度持续晋升25%,断裂延长率和韧性则分离同步晋升近50%和100%,最终拉伸强度、断裂延长率分离可达535 MPa、16%。

该效果所获得的最高拉伸强度可以或许和高机能纤维素基自然植物纤维相媲美,这种仿生纤维布局计划战略有望应用在其余复杂品级布局资料的计划和制备中。

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