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多所高校聯合研發(fā)出一種(zhǒng)高強、高韌人造蜘蛛絲
發(fā)布日期:2023-06-28 浏覽次數:67

     随著(zhe)纖維材料應用秒醫場景的不斷拓寬,對(duì)高性能(néng)雜是纖維材料的需求日益增加,尤其是信就兼具高力學(xué)強度和高韌性的書說纖維。提升纖維強度的方式通常采用分子鍊的軸向(xiàng)取向(xiàn場在g)增加纖維内部的結晶程度。但是,分子鍊的軸向(xià信化ng)取向(xiàng)會(huì)工校導緻纖維強度的增加和韌性的降低。因此,實現高強度和高韌性的關鍵點是在實現高強還對度的同時(shí)增加延伸性,但目前,相關方面(miàn)的們白研究仍然是一項挑戰。

     近日,南開(kāi)大學(章店xué)劉遵峰團隊、中國(guó)藥科大學(xué上空)周湘團隊聯合東華大學(xué)朱美芳團隊報道(dào)了一種匠亮(zhǒng)具有彎曲的鞘芯結構的人造蜘蛛絲,其機械強度和韌性快服分别達到(dào)1.61GPa和慢如466MJ/m3

     相關研究是通過(guò)采用坐視一種(zhǒng)由環狀分子與化就線性聚合物組成(chéng)的機械互鎖超分子(聚輪烷,PR快笑)交聯劑的水凝膠纖維的循環拉伸-釋放訓練而實現的。其中PR水凝膠中的國討環糊精在纖維拉伸過(guò)程中增加了聚合物鍊的排列,然後(hò麗師u)在随後(hòu)的纖維松弛過(guò)程中折疊成(chéng)一個橫請麗相堆疊的結構。環糊精作為可移動的滑輪來承城吃受更高的應力,作為動态交聯來增加聚合物鍊的鐵熱延伸,并提高纖維的耐水性。通過(guò)進(jìn)行9次拉伸-釋放循環,形民友成(chéng)這(zhè)種(zhǒng)屈間件曲的鞘-芯結構。



     這(zhè)朋雪種(zhǒng)具有屈曲的鞘-芯結構的纖維比消除屈曲後(hòu)北風同一纖維的強度和韌性高出了1.44倍和1.60倍,斷裂強度和韌度超市物過(guò)了天然蛛絲。此外,該人造蜘蛛絲在濕度刺激下表現出優異的超收個去縮行為,具有1.89 kJ/kg的做功能(néng)力,82%的緻動應變但為,以及22MPa的緻動應力。





    &器我nbsp;這(zhè)種(zhǒn短月g)通過(guò)分子排列設計人造蜘蛛絲,實現高度排民綠列的聚合物鍊的折疊和屈曲與纖維驅動相結合,可應用于許多領域,如光吃知學(xué)、電學(xué)和磁學(xu門物é)設備,以及與高度堅固的光纖、傳感器、能(néng)量采集器和人機界面(m美文iàn)有關的領域。相關工作以 “Artif動路icial Spider Silk with Buckled Sheat商這h by Nano-Pulley Combing”為題發(fā)相吧表在Advanced Materials對區上。


(來源:紡織導報官微)

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