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嘉峪檢測網(wǎng) 2020-05-08 10:06
據(jù)悉,國內(nèi)研制出天然納米纖維素高性能結(jié)構(gòu)材料,該新型天然納米纖維仿生結(jié)構(gòu)材料,集成了輕質(zhì)高強(qiáng)韌、高尺寸穩(wěn)定性、抗熱震、抗沖擊、高損傷容限等優(yōu)異性能。其密度僅為鋼的六分之一,而比強(qiáng)度、比韌性均超過傳統(tǒng)合金材料、陶瓷和工程塑料。研究表明,其優(yōu)越特性主要是來自材料微米級層狀結(jié)構(gòu)和納米三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計,這種新型天然納米纖維素高性能結(jié)構(gòu)材料有望替代現(xiàn)有的工程塑料,具有廣泛的應(yīng)用前景。
納米纖維是指直徑為納米尺度而長度較大的具有一定長徑比的線狀材料。另外,將納米顆粒填充到普通纖維中對其進(jìn)行改性的纖維也稱為納米纖維。目前納米纖維可簡單分為三類,纖維素納米晶、纖維素納米纖維或微晶纖維素、細(xì)菌納米纖維素等。目前由于納米纖維素來源廣、可降解、無污染等優(yōu)點(diǎn),已引起很多研究者的關(guān)注。
在防彈設(shè)備方面,韓國某公司利用碳納米管分散技術(shù)研制出了一種碳納米管纖維素,這種材料的強(qiáng)度超越鋼材,且擁有布料的柔軟,未來將在軍用防彈設(shè)備廣泛應(yīng)用。
在彈性材料方面,有科學(xué)家采用浸涂法,通過納米纖維素與石墨烯的協(xié)同作用,制造出超雙親聚氨酯海綿。這種海綿能夠在短時間內(nèi)迅速吸附水和油,為制備具有特殊浸潤性能的多孔彈性材料和復(fù)合材料提供了參考,有望在智能高分子復(fù)合材料領(lǐng)域獲得應(yīng)用。
在醫(yī)療領(lǐng)域,由于納米纖維素良好的生物適應(yīng)性,在諸如傷口抗菌敷料、人工移植物等方面有良好的表現(xiàn)。研究者已根據(jù)納米纖維素水凝膠的特性,制成了可用于移植的人造耳朵。這種人造耳朵可為先天性耳廓畸形兒童重建耳廓,使畸形耳朵得以補(bǔ)救,而且不會影響聽力。
在造紙方面,西班牙科研專家使用木質(zhì)纖維素進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)表明,紙張?jiān)诩尤爰{米纖維素之后,經(jīng)過七次回收之后依然可以書寫,對比之下,普通的回收紙張經(jīng)過三次回收后就不適合進(jìn)行書寫。這就意味著納米纖維生產(chǎn)技術(shù)對傳統(tǒng)紙張回收技術(shù)的改進(jìn)能減少能源消耗,不僅對產(chǎn)品質(zhì)量有所提升,更利于資源重復(fù)利用。
在儲能領(lǐng)域,研究人員通過納米纖維素本身具有良好的柔韌性和機(jī)械性能,制備了便于離子和電子傳輸?shù)亩嗫捉Y(jié)構(gòu)。該多孔結(jié)構(gòu)通過凝膠化與無機(jī)納米子、金屬離子及其氧化物、碳材料、導(dǎo)電高分子等光電材料復(fù)合可形成具有導(dǎo)電和儲能效應(yīng)的多功能復(fù)合材料。
納米纖維素取之于自然,是一種環(huán)保、綠色且極其豐富的可再生資源,將納米技術(shù)應(yīng)用到纖維素中,為科技領(lǐng)域在新材料的制備方面打開了一扇新的大門。在未來,相信通過科學(xué)家的繼續(xù)研究,納米纖維在為我們生活帶來新的發(fā)展的同時發(fā)揮其有更重要的功效。
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