我國研制出新型仿生增強增韌納米復合纖維材料
基于生物質來源的高性能納米復合材料正逐漸發展成為未來結構和功能應用的理想材料。由植物組織分離或細菌發酵得到的納米尺度纖維素,可以說是地球上儲量最豐富的納米級原材料,其密度低、熱穩定性好、力學性能出色,同時可降解、可再生、可持續,因而受到諸多關注。研究人員希望利用其研制出宏觀尺度的高性能纖維素基纖維材料。然而,所制纖維素基宏觀纖維材料的強度和韌性之間的矛盾尚未得到解決。高強度的獲得往往以犧牲其斷裂延伸率和韌性為代價,于是低韌性、易脆斷等問題嚴重限制了此類材料在先進織物等領域中的實際應用。 反觀自然界,許多植物纖維(如麻纖維、棉纖維等)和動物纖維(如毛發、蠶絲等)都有效規避了強、韌之間的矛盾,實現了高強度和高韌性的完美組合。研究揭示,這些典型的生物結構材料具有一些共性:它們都是天然的納米復合材料,由高度取向的高強度納米纖維單元包裹在較柔軟的有機物基質中構成,并具有高度有序的多級螺旋纏繞結構。 近日,中國科學技術大學俞書宏教授......閱讀全文
我國研制出新型仿生增強增韌納米復合纖維材料
基于生物質來源的高性能納米復合材料正逐漸發展成為未來結構和功能應用的理想材料。由植物組織分離或細菌發酵得到的納米尺度纖維素,可以說是地球上儲量最豐富的納米級原材料,其密度低、熱穩定性好、力學性能出色,同時可降解、可再生、可持續,因而受到諸多關注。研究人員希望利用其研制出宏觀尺度的高性能纖維素基纖
我國科學家研制“龍蝦殼”新型仿生材料性能卓越
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2022/4/476807.shtm 記者從中國科學技術大學獲悉,該校俞書宏院士團隊首次提出了非連續布利岡結構的設想,并發展了一種程序化組裝納米纖維的方法,成功地創制出一種新型的輕質高強仿生非連續布利岡結構納米復合材
螳螂蝦、寄居蟹?高強高韌仿生復合材料制備
記者從中國科學技術大學獲悉,該校中科院材料力學行為與設計重點實驗室駱天治教授團隊與武漢大學王正直副教授、張作啟教授合作,研究了具有防御功能的螳螂蝦尾刺(矛)和寄居蟹左螯(盾)。綜合利用多種實驗手段揭示了從納米尺度到厘米尺度的化學梯度、微觀結構和力學性能之間的相關性,并通過有限元分析和3D打印技術
Zetasizer-Nano促進仿生納米復合材料處理
英國諾丁漢特倫特大學的研究員目前已將英國馬爾文儀器有限公司的Zetasizer Nano ZS顆粒特征系統應用在工作中,證明了蛋白質和鋁相互作用產生的靜電特性。這一進步使得人們向利用自然生物過程創建新型鋁復合材料的目標又邁進了一步。 采用生物過程進行納米復合材料結構的設計和構造被稱作仿生納
新型仿生結構納米復合陶瓷潤滑材料研究獲進展
在國家重點基礎研究發展計劃“973”項目、國家自然科學基金項目和中科院“西部之光”人才培養計劃項目的支持下,中國科學院蘭州化學物理研究所潤滑與防護材料研究發展中心胡麗天研究員帶領的課題組在新型仿生結構納米復合陶瓷潤滑材料研究方面取得了新進展。 高性能結構陶瓷具有耐高溫、耐磨損、
新研究解析出竹節內多級次纖維結構
毛竹憑借較輕的重量、卓越的機械性能和迅速生長等優勢,逐漸成為替代木材和化學合成品的一種可持續資源。與竹間相比,短小的竹節似乎機械性能較為薄弱,其在工程纖維層合板加工中往往被廢棄。但實際上,在高大筆直的毛竹生存發展進程中,竹節發揮了定點機械支撐強化和流體多向輸運等方面作用。科研人員認為,這種雙功能或多
纖維增強無機復合材料國際會議召開
9日,第15屆纖維增強無機復合材料國際會議在福州召開,這是該會議創辦以來首次在中國舉辦。200多位來自全球各地的專家學者及國際知名廠商代表共聚一堂,以“綠色、節能、裝配”為主題,共同研究探討無機復合材料在未來綠色環保、科技節能、裝配式建筑領域的應用與發展,并現場展示幾十種最新的無機纖維復合產品。
固體所兩項科技成果通過鑒定
12月21日,由依托在中科院合肥物質科學研究院固體物理研究所的安徽省納米材料及應用工程技術研究中心承擔的“增韌增強工程塑料用聚酯PET納米復合材料”和“納米復合阻燃抗老化EPDM電纜材料的研究與開發”兩項目研究成果通過了安徽省科技廳組織的科技成果鑒定。鑒定委員會一致認為,兩項研究開
納米結構單元組裝與仿生納米復合材料研制取得進展
無序納米線被組裝成具有周期性結構的有序一維超細納米線薄膜 目前,國際上有關納米結構組裝技術與仿生結構材料研究領域的挑戰之一,是如何實現將功能化的納米結構單元組裝成有序的組裝體,以獲得新的功能和應用。受具有優越力學性能的生物材料體系如貝殼、飛鳥骨骼等微觀結構與其性能關系的啟示,如何仿
重磅Acta:激光粉末增材制造顆粒增強金屬基復合材料!
導讀:了解復雜的多相相互作用對于減少金屬基復合材料增材制造 (AM) 中的缺陷是至關重要的。在這項研究中,研究者們提出了一個高保真模型,使用求解計算流體動力學和離散元方法 (CFD-DEM) 以及雙向動量和能量交換來揭示AM 過程中熔池和增強固體顆粒的動態。用單質粉末共混制備的鎢銅復合材料的電子
LAMIsport-XTreme:開創性纖維增強復合材料
德國LAMILUX公司作為專業的纖維增強材料生產商,以新開發的纖維增強產品為滑雪板等運動板的產品性能和生產制造工藝帶來了革命性變化。 LAMIsport X-treme是由碳纖維或玻璃纖維復合而成的高科技材料,它構成了滑雪板緊密壓合的三明治結構板身的面層(上表面和下表面)。它不僅可以為這
碳納米纖維復合材料及其制備方法
(1)配制聚丙烯腈紡絲溶液;(2)制備聚丙烯腈納米纖維;(3)對聚丙烯腈納米纖維進行預氧化處理;(4)制備氧化石墨烯分散液;(5)將氧化聚丙烯腈納米纖維浸泡于氧化石墨烯分散液中進行自組裝,得到氧化石墨烯/氧化聚丙烯腈納米纖維;(6)將氧化石墨烯/氧化聚丙烯腈納米纖維進行高溫碳化,得到石墨烯/碳納米纖
超韌玻纖增強聚碳酸酯面世
為了解決玻纖增強聚碳酸酯復合材料韌性不足的先天性難題,彌補超薄電子產品外殼容易脆斷的劣勢,亞太國際企業(香港)有限公司日前開發了超韌玻纖增強聚碳酸酯復合材料。 據介紹,該復合材料收縮率低,尺寸穩定性好,復合材料剛性好,且具有很好的韌性,復合材料可根據客戶需求調節阻燃性,無鹵阻燃可達到1.0mm
新型生物材料開發及生物陶瓷增韌研究獲進展
生物陶瓷材料——羥基磷灰石由于與人體骨骼天然化成分相似而成功應用于快速促進骨組織固定等骨科手術。并且羥基磷灰石可直接與宿主骨骼組織固定,具有優異的骨傳導和骨誘導性能,促使其在臨床上應用較其他陶瓷生物材料具有明顯優勢。但是,羥基磷灰石塊材其本身固有的脆性以及低的斷裂韌性限制了其在術后負載
受蝦蟹結構啟發-我國科研團隊制備高強高韌仿生材料
中國科學技術大學教授駱天治團隊與武漢大學副教授王正直、教授張作啟合作,研究了具有防御功能的螳螂蝦尾刺(矛)和寄居蟹左螯(盾),綜合利用多種實驗手段揭示了其從納米尺度到厘米尺度的化學梯度、微觀結構和力學性能之間的相關性,并通過有限元分析和3D打印技術確認兩種結構中的增韌機制和結構優化原理。相關成
蘭州化物所仿生微納米復合雙層結構材料研究取得系列成果
仿生納米材料是材料領域的研究熱點之一,國內外材料科學工作者圍繞仿生納米材料的制備及其功能性開展了大量的研究工作。 在中國科學院“百人計劃”和國家自然科學基金委的支持下,中國科學院蘭州化學物理研究所仿生摩擦材料課題組(BMT)自2001年以來圍繞仿生納米結構材料開展了一
中國科大研制出用于太空防護的仿生納米復合膜
聚酰亞胺薄膜因其優異的力學性能、絕佳的熱穩定性和突出的耐化學性,成為太空探測器“防護服”的優異材料。然而,與其他碳氫聚合物一樣,聚酰亞胺材料在太空環境中也易受到原子氧的攻擊,導致其物理和力學性能急劇下降。目前,針對這一問題尚無較好的解決手段。此外,宇宙射線輻射和空間碎片撞擊等極端環境也對其穩定性提出
中國科大研制出用于太空防護的仿生納米復合膜
聚酰亞胺薄膜因其優異的力學性能、絕佳的熱穩定性和突出的耐化學性,成為太空探測器“防護服”的優異材料。然而,與其他碳氫聚合物一樣,聚酰亞胺材料在太空環境中也易受到原子氧的攻擊,導致其物理和力學性能急劇下降。目前,針對這一問題尚無較好的解決手段。此外,宇宙射線輻射和空間碎片撞擊等極端環境也對其穩定性
中國學者提出增強仿生陶瓷韌性的新方法
中國科學技術大學俞書宏院士課題組茅瓅波副研究員等從生物礦物的殘余應力增強機制中獲得啟發,提出一種新的仿生增韌方法,可顯著提升仿珍珠母陶瓷的韌性,韌性放大系數達16.1±1.1,優于最先進的仿生陶瓷。相關成果發表于《先進材料》,對于先進陶瓷材料設計和制造具有重要指導意義。 陶瓷具有硬度大、強度高和
中國學者提出增強仿生陶瓷韌性的新方法
中國科學技術大學俞書宏院士課題組茅瓅波副研究員等從生物礦物的殘余應力增強機制中獲得啟發,提出一種新的仿生增韌方法,可顯著提升仿珍珠母陶瓷的韌性,韌性放大系數達16.1±1.1,優于最先進的仿生陶瓷。相關成果發表于《先進材料》,對于先進陶瓷材料設計和制造具有重要指導意義。 陶瓷具有硬度大、強度高
新突破:中國科學家實現陶瓷增韌增塑,讓陶瓷變得可拉伸
陶瓷作為一種古老而又充滿魅力的材料,是人類文明史上重要的發明之一。它既是無機非金屬材料,又是傳統工藝美術品,在我們生活中隨處可見,它以其溫潤的觸感、華麗的外表,裝點著生活中的每一個角落。 此外,陶瓷具有耐高溫、耐腐蝕和硬度高等特性,逐漸成為電池、航空航天等高科技領域不可或缺的材料。 陶瓷由哪
改性塑料助劑選擇
改性塑料,是指在通用塑料和工程塑料的基礎上,經過填充、共混、增強等方法加工改性,提高了阻燃性、強度、抗沖擊性、韌性等方面的性能的塑料制品。主要種類有阻燃樹脂類、增強增韌樹脂類、塑料合金類、功能色母類等。塑料助劑,又叫塑料添加劑,是聚合物(合成樹脂)進行成型加工時為改善其加工性能或為改善樹脂本身性能所
上海硅酸鹽所研制出大尺寸高性能有序結構仿生材料
天然生物材料雖是由碳酸鈣和磷酸鈣等常見的材料組成,但往往具有適應其環境及功能需要的復雜組裝超結構和杰出的性能,為人們提供了材料結構設計和性能優化的靈感及指南,例如貝殼是由碳酸鈣和少量的殼質素復合材料組裝形成的“磚塊水泥層狀有序結構”,骨骼是由羥基磷灰石納米晶/膠原纖維組裝形成的有序結構等。納米材
納米級褶皺的高強度和高韌性研究獲進展
近日,中國科學院力學研究所非線性力學國家重點實驗室研究員魏宇杰研究團隊通過原子尺度模擬和理論分析,報道了高強度和高韌性的堆疊無定形碳基復合材料,并揭示出納米級褶皺產生的增強增韌這一反常規機制,相關研究成果發表在Nano Letters上。 石墨烯等低維碳基材料具有極高的面內強度和楊氏模量,但其
中國科大基于多尺度界面設計創制高性能仿生珍珠層材料
貝殼的珍珠層,由占主要部分的脆性碳酸鈣礦物和少量的柔性聚合物構成,雖然組分簡單,但其精致的多級結構和界面特點賦予其超出自身組分幾個數量級的優異力學性能。這種在溫和條件下由簡單材料組分生長實現的多級構造和性能放大,使貝殼的珍珠層受到研究人員的高度關注。礦物粘土和石墨烯等超薄納米片作為接近理想和無缺
新疆理化所纖維增強高分子復合材料研究取得系列進展
從中科院網站獲悉相比傳統材料,復合材料具有一系列不可替代的特性,新型纖維增強高分子復合材料因其質輕、高強、綜合性能優異,在航空航天、國防、建筑等領域有著廣泛的應用。除此之外,纖維增強基高分子復合材料在汽車、船舶制造、醫療器械、運動器材等領域亦有廣闊的應用前景。材料的界面吸附是纖維增強復合材料技術
高光輝團隊:在乳液粒子增韌水凝膠方面取得進展
皮膚是人體最大的體表感官器官,具有保護、排泄、調節體溫和感受外界刺激等作用。隨著科學技術的進步,模仿人類皮膚感知功能(如溫度,濕度,壓力等)的仿生電子設備陸續出現,并已在人機界面,軟體機器人,可穿戴傳感器等領域實現應用。近年來,離子導電水凝膠,由于其柔軟,可拉伸,在結構和機械特性方面類似于生物組
新型納米纖維水凝膠用于促進傷口愈合
近日,華南理工大學教授王小英團隊、暨南大學附屬第一醫院副教授張還添及教授查振剛團隊通過利用自組裝和化學交聯結合的策略,開發出一種具有低硬度、高抗壓強度、抗溶脹、可載藥和生物降解的膠原纖維狀可注射水凝膠。相關成果發表于Bioactive?Materials。HML納米復合水凝膠的制備及應用示意圖。研究
學者研發出納米纖維水凝膠用于促進傷口愈合
近日,華南理工大學教授王小英團隊、暨南大學附屬第一醫院副教授張還添及教授查振剛團隊通過利用自組裝和化學交聯結合的策略,開發出一種具有低硬度、高抗壓強度、抗溶脹、可載藥和生物降解的膠原纖維狀可注射水凝膠。相關成果發表于Bioactive Materials。 HML納米復合水凝膠的制備及應用示意
中國科大仿盾皮魚魚鱗制備人造盔甲研究取得重要進展
隨著高技術領域對高性能防護材料需求的不斷提高,現有防護材料(包括金屬材料、陶瓷材料和纖維復合材料等)的局限性(如金屬密度大、陶瓷脆性和纖維復合材料硬度低等)正逐漸顯現。最近,加州大學伯克利分校Robert Ritchie教授研究組揭示了“巨骨舌魚”(亞馬遜流域一種淡水魚)能夠抵御“水虎魚(食人魚