日本研發出新型玻璃纖維增強水凝膠

       北海道大學龔劍萍教授帶領的團隊研發了一種新材料,它看起來很柔軟,但是卻和鋼鐵一樣堅韌。事實是,它比碳鋼堅硬5倍,同時又兼具了如同橡膠般的彈性。
 
  這種新材料是一種堅硬而可彎曲的網狀結構材料。它利用水凝膠(常用于制作隱形眼鏡)和玻璃纖維制備得到,也可被認為是纖維增強的新型復合材料。這是迄今為止人類獲得的堅硬軟材料。
 
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       研究成果發表在《先進功能材料》期刊上(journal Advanced Functional Materials)。經研究,新型復合材料展示出遠高于單獨組成部分的硬度以及彈性,這表明其堅韌性是協同效應的結果。通過比較破壞材料所需能量,研究人員們得出結論:該纖維增強的水凝膠材料比普通的水凝膠堅硬100倍,比普通的玻璃纖維材料堅硬25倍。
 
  由于其可靠性、持久性以及柔韌性,纖維增強的水凝膠具備很多潛在應用,比如時尚和制造用途、用作生物材料(制造承受強負荷張力的人造韌帶和肌腱)。此外,它還可以用作人造關節,并比真正的關節要堅硬。已有多個公司與龔劍萍團隊討論了在開發人造軟骨方面的合作意向。
 
  該纖維增強的水凝膠含水量40%,而且非常環保,除了用于制造人造組織,還可以應用在運動服和防護服領域,比如作頭盔和防彈衣。
 
  當然,這一結果并不是完美的,但同樣對類似的研究有著開創性意義。