我國研制出耐撞超級材料 150℃到-120℃可用
密度僅為鋼的六分之一,輕盈但強度、韌性超過傳統(tǒng)陶瓷與合金,可承受從零下120攝氏度到零上150攝氏度的極端溫度,且“吸能”耐撞,這是中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)俞書宏院士團隊研制的一種綜合性能強勁的“超級材料”,在汽車、航空航天等領(lǐng)域具有應(yīng)用前景,并有望替代工程塑料減少污染。 纖維素是世界上蘊藏量最豐富的天然生物質(zhì)材料,在樹木、水稻、小麥、棉花中都大量存在。少有人知的是,纖維素在微觀層面性能強大,直徑小于頭發(fā)絲萬分之一的納米纖維素,強度超過鋼鐵。但是,纖維素組成的宏觀材料卻變得“柔弱”。因此,在宏觀層面再現(xiàn)纖維素的強大性能,成為國際材料科研的重大挑戰(zhàn)。 近期,俞書宏團隊運用創(chuàng)新工藝,在國際上首次將納米纖維素加工成一種新材料。經(jīng)檢驗,其密度僅為鋼的六分之一、航空鋁合金的一半,輕盈得多,卻“更強更韌”。 據(jù)介紹,這種新材料的尺度穩(wěn)定性極高,熱膨脹系數(shù)接近陶瓷。在零下120攝氏度到零上150攝氏度范圍內(nèi),當溫度改變100攝氏度,其尺寸變化不到萬分之五。它還很“耐撞”,受到時速100公里的撞擊,能瞬時將巨大的能量吸收耗散。受穿刺沖擊時只有局部損傷,沒有形變和裂紋,明顯優(yōu)于陶瓷、塑料和鋁合金。 |