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凝胶和玻璃处于资料光谱的两头,但北卡罗来纳州立大学(NCSU)的工程师们拓荒出了一种新型玻璃凝胶,它既牢固又柔韧,还具有粘性和自愈性。
玻璃聚积物是一种塑料,具有仿佛玻璃的特点--强度高、硬度大、刚度高,但凡是也对比脆,借使试图弯曲或拉伸就会断裂。凝胶则柔弱而有弹性,但也很懦弱。现正在,北卡罗来纳大学的咨议小组拓荒出了一种新资料,它联络了这两种资料的甜头。
该咨议的通信作家迈克尔-迪基(Michael Dickey)说:咱们制造了一类被称为玻璃凝胶的资料,这种资料和玻璃聚积物相通坚硬,但借使施加足够的力,它能够拉伸到正本长度的五倍,而不会断裂。更紧急的是,一朝资料被拉伸,你能够通过加热使其还原原状。别的,玻璃凝胶的外观具有很强的粘附性,这正在硬质资料中并不众睹。
为了修设玻璃状凝胶,咨议小组将玻璃状聚积物的液态前体分子与离子液体联络正在一同。然后将夹杂物倒入模具中,显露正在紫外线下使其固化,结尾从模具中取出AG九游会网站。这种离子液体起着溶剂的效率,使资料同时具有玻璃和凝胶的成效。
迪基说:凡是景况下,当你正在聚积物中插手溶剂时,溶剂会推开聚积物链,使聚积物变得柔弱、可拉伸。正在玻璃凝胶中,溶剂会将聚积物分子链推开,使其像凝胶相通可拉伸。然而,溶剂中的离子会激烈吸引聚积物,从而滞碍聚积物链搬动。链条无法搬动就使其成为玻璃状。最终的结果是,因为吸引力的效率,资料变得坚硬,但因为特别的间距,资料依旧不妨拉伸。
即使按重量揣度,这些玻璃凝胶的液体含量越过 54%,但它们的断裂强度到达 42 兆帕、韧性到达 110 兆焦耳/立方米、折服强度到达 73 兆帕、杨氏模量到达 1 千兆帕。咨议小组说,这些数据与聚乙烯等热塑性塑料一样,但与这些资料分别的是,它们还能被拉伸至原始长度的五倍。
玻璃凝胶的其他甜头还包含不妨自我修复,只须稍微加热就能还原原状。它们的高液体含量也使它们成为更有用的导电体,并且它们的外观还具有粘合性,但咨议小组并不齐全明了个中的来源。最有效的是,这些玻璃凝胶相当容易修设。
修设玻璃态凝胶是一个单纯的流程,能够通过正在任何类型的模具中固化或 3D 打印来完毕,迪基说。大大都具有仿佛呆滞机能的塑料都必要修设商将聚积物动作原料举行临蓐,然后将聚积物运输到另一个工场,正在那里聚积物被熔化并酿成最终产物。
到目前为止,咨议职员还不确定这些玻璃凝胶也许会有哪些运用,但他们自信,这种新资料具有一系列令人感兴致的特点,最终也许会被阐明很是有效。
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