研究员开发具有非凡机械性能新材料灵感源于蜘蛛丝
受极强的蜘蛛丝的启发,NTNU挪威科技大学研究人员开发了一种新材料,它打破了以前看到的韧性和硬度之间的权衡。 这种材料是一种被称为弹性体的聚合物,因为它具有类似橡胶的弹性。
新开发的材料特点是在一个重复单元中有八个氢键的分子,正是这些氢键帮助均匀地分配施加在该材料上的压力,使其如此耐用。八个氢键是非凡机械性能的起源。这种材料是在NTNU纳米实验室开发的,部分资金来自挪威研究委员会。
引入比通常数量更多氢键的想法来自于大自然的蜘蛛丝,后者含有相同的结构,我们知道它可以产生非常特殊的性能。科学家们先前已经注意到,蜘蛛丝既特别坚硬又有韧性。坚硬和韧性是工程中截然不同的特性,而且往往是对立的。坚硬的材料在变形前可以承受很大的压力,而韧性的材料在断裂前可以吸收很大的能量。例如,玻璃是坚硬的,但不是韧性的。
对于商业材料,如果你想拥有更高的硬度,你的韧性就会降低。这是一种权衡。你不能两者兼得,该团队研发的新弹性材料具有明显的硬域和软域。在设计和制造之后,该团队使用分辨率为几分之一纳米的原子力显微镜观察材料的基本结构,并观察软硬区域之间的界面。
他们看到,除了八个氢键分布应力外,硬域和软域之间的硬度不匹配也有助于进一步耗散能量,鼓励任何裂缝分支,而不是沿着直线继续前进。除了其机械性能,这种材料还具有光学透明性,研究表明它甚至可以在高于80℃的温度下自我修复。如果可以扩大生产规模,这种新材料有朝一日可以用于柔性电子产品,特别是更容易损坏和破损的可穿戴设备。
研究人员于3月为他们的材料申请了专利,但他们继续努力为其引入其他理想的特性。他们的材料中的软域是由一种被称为PDMS的硅基聚合物构成的,但研究人员怀疑他们可以通过实验使用其他物质来进一步改善机械性能。
【来源:cnBeta.COM】
科学家重新编程的皮肤细胞恢复中风小鼠的运动功能科学家们继续在细胞重编程领域取得新的突破,这是一个新兴的医学研究领域,其中一种类型的细胞被重新训练以完成另一种类型的角色。俄亥俄州立大学(OSU)的一个团队利用这项技术修复了受中风
研究员开发出从紫玉米中提取出更多有益色素的新工艺据外媒报道,你在商店里看到的紫色玉米片并不只是噱头玉米中的紫色色素实际上对健康有益。现在,研究人员发明了一种可以从通常被丢弃的玉米芯中提取更多紫色色素的新方法,其用于多种用途。据悉
拥有地下海洋的世界可能比地球更有利于生命的发展西南研究院的研究人员提出了一个新的理论,称拥有地下海洋的世界可能比地球等拥有地表海洋的行星更有利于生命的存在。研究人员表示,过去四分之一年行星科学中最重要的发现之一,就是在岩石和冰
新织物技术能将日常服装变成一块智能显示屏据外媒报道,在这个充斥着智能汽车智能手表甚至智能冰箱和智能灯等智能电器的世界里,智能服装是否可能成为下一个技术前沿渗透到我们生活的各个角落呢?虽然现在说未来会发生什么还为时过早,但
NASA首次分享在火星拍摄的Ingenuity直升机照片据外媒报道,NASA的ldquo毅力号rdquo探测器正在尽其努力帮助实现在火星上进行的首次动力受控飞行。探测器的同伴Ingenuity将很快在火星起飞。日前,NASA在探测器的腹
研究称机器鱼已学会根据水流匹配自己的游泳速度据外媒NewAtlas报道,鱼类有一个被称为侧线的感觉系统,它可以让它们探测水中的运动振动和压力梯度。科学家们现在已经给一种机器鱼赋予了它自己版本的侧线系统,让它决定最佳的游泳速度
锂离子电池成本大幅下降并可能进一步大幅下降在过去的三十年里,用于手机笔记本电脑和汽车的可充电锂离子电池的成本已经大幅下降,并成为这些技术快速增长的主要驱动力。但是,试图量化成本下降的结果是模糊和相互矛盾的,这阻碍了预测该技
外媒NASA完成了SLS火箭核心级热火测试据外媒报道,当地时间3月18日,在密西西比州圣路易斯湾附近的斯坦尼斯航天中心,NASA的太空发射系统(SLS)火箭核心级的四个RS25引擎全部点燃。核心级包括液氢罐和液氧罐四台RS
科学家首次直接观测到宇宙网中的光晕据外媒报道,在一个难以理解的规模上,宇宙是由氢丝组成的ldquo宇宙网rdquo构成,这些氢丝为星系提供了营养并形成了星系。现在,天文学家们对这张网中的光进行了第一次直接观测,他们
研究称地球上的生命可能源自于数亿次的雷击生命是如何在地球上开始的确切原因以及它是否也出现在其他星球上是一些最深奥的科学之谜。现在,科学家们发现,雷击可能贡献了一种关键成分,这表明在其他星球上激发生命可能比我们想象的更容易
火星大部分水没有逃逸到太空,而是被困在了地壳中据外媒报道,新的科学结果表明,火星的大量水是被困在地壳中而不是逃到太空中。根据最新的地质证据,数十亿年前,大量的水流过火星并汇集成水池湖泊和深海。NASA资助的一项新研究表明,火星