新材料可在拉伸時膨脹:成本低易製造 應用前景廣闊

材料在拉伸時變薄、變細,是一個被人們普遍接受的共識。但是利茲大學的研究團隊,剛剛顛覆了我們的現有認識。

由 Devesh Mistry 博士帶領的該團隊,剛剛發明了一種新型合成材料 —— 當被拉伸的時候,它竟然會變得更厚!《自然通訊》上發表的論文指出,這是少數表現出“拉脹”(Auxetics)特性的材料之一。

新材料可在拉伸时膨胀:成本低易制造 应用前景广阔

拉脹材料能在不同方向的拉伸時擴展,而不是收縮。

研究人員將這種奇特的材料,稱作“無孔型液晶彈性體”。擋在水平面上拉伸時,它可以變得更厚。與橡膠、甚至鋼材等傳統材料不同,它不會因為拉伸而變弱,所以非常擅長吸收能量。

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研究配圖 - 1:其被稱作“液晶彈性體”(Liquid Crystal Elastomer)

Mistry 博士在一份聲明中稱:“拉脹材料在能量吸收和抗斷裂方面表現出眾,其有許多潛在的應用,包括防彈衣、建築、醫療設備等。我們已經提交了一項專利,並正與業界討論下一步運用”。

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研究配圖 - 3:材料體積守恆與微觀結構應變。

儘管尚未對新材料命名,但其前景已經相當令人興奮。此前,拉脹材料的生產難度和製造成本一直居高不下,但這種新型 LCE 材料更易於生產、且比工程材料更加可靠。

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研究配圖 - 6:該 LCE 材料的變形模型

有關這項研究的詳情,已經發表在近日出版的《自然通訊》(Nature Communications)期刊上。原標題為:

《Coincident molecular auxeticity and negative order parameter in a liquid crystal elastomer》

[編譯自:BGR]


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