科学家研制出同时兼具强度和韧性的纳米材料

据国外媒体报道，最近，美国内布拉斯加林肯大学(University of Nebraska-Lincoln)的研究人员研制出了一种能够同时兼具强度和韧性的纳米纤维(nanofiber)，这是工程师们长期孜孜以求的材料。这种纳米纤维是一类高分子合成聚合物，能够用于制造那些既轻又富有韧性的器物。



　　通常来讲，某一种材料强度大并不意味着其韧性也高。寻找强度大兼具韧性好的材料是对制造业的一个挑战，从桥梁的兴建、自行车的制造到防弹衣的设计都需要这种材料。

　　实际上，在材料学中，强度和韧性通常是相互排斥的两个性质，韧性好的材料往往要以牺牲强度为代价。强度是衡量一种材料承受力能力的指标，而韧性是指一种材料吸收能量能力的指标。例如，对于陶瓷材料来说，虽然能够承受很大的压力，但却很容易被打碎!对于橡胶球来讲，虽然能够承受很高的撞击力，但却容易被轻易压扁!这就是说，橡胶材料韧性好，但强度不高。

　　美国内布拉斯加林肯大学机械和材料学院的Yuris Dzenis教授及其同事制造的这种新型纳米材料，能够同时兼具强度和韧性。生产这种材料使用的是一种被称为“静电纺丝”的方法，需要在聚合物溶液上施加极高的电场，喷射流在高电场的作用下发生震荡而不稳，产生频率极高的不规则性螺旋运动。在高速震荡中，喷射流被迅速拉细，溶剂也迅速挥发，最终形成直径在纳米级的纤维。