金屬纖維很堅(jiān)固，但其彈性不夠好。橡膠纖維有彈性，但它們通常不是很結(jié)實(shí)。然而現(xiàn)在科學(xué)家們已將這兩種材料的賣(mài)點(diǎn)合并為一種混合纖維。這種纖維可用于軟體機(jī)器人、包裝材料或高科技紡織品等領(lǐng)域。

這種新型纖維由北卡羅來(lái)納州立大學(xué)的一個(gè)團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)，具有鎵金屬芯 - 換言之，是一種由苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯三嵌段共聚物(SEBS)彈性聚合物護(hù)套包圍的金屬絲。當(dāng)受到機(jī)械應(yīng)力時(shí)，纖維最初具有芯的強(qiáng)度。一旦金屬芯斷裂，該聚合物仍然存在拉伸，防止纖維整體斷裂。

“每次金屬芯斷裂都會(huì)耗散能量，使纖維在伸長(zhǎng)時(shí)繼續(xù)吸收能量，”首席科學(xué)家Michael Dickey教授表示。“在拉伸時(shí)，它可以伸展到原來(lái)的長(zhǎng)度的七倍，而不會(huì)在兩次拉伸之前卡住，而在整個(gè)過(guò)程中會(huì)導(dǎo)致許多額外的斷裂?！?/p>

作為額外的好處，在它破裂之前，金屬芯能夠承載電流。當(dāng)斷裂已經(jīng)發(fā)生后，鎵可以熔化，形成一個(gè)連續(xù)完整的核心。而該聚合物確實(shí)具有比鎵更高的熔點(diǎn)。

“橡膠可以拉伸很遠(yuǎn)，但拉伸這種纖維不需要太大的力，”Dickey表示?！敖饘倬€需要很大的力才能拉伸，但它不會(huì)帶來(lái)太大的壓力 - 它會(huì)在你將它伸展到很遠(yuǎn)之前斷裂。我們的纖維能把兩者的優(yōu)勢(shì)發(fā)揮到最大?！?/p>

科學(xué)家們現(xiàn)在計(jì)劃用其他材料進(jìn)行試驗(yàn)。他們最近在《科學(xué)進(jìn)展》(Science Advances)雜志上發(fā)表了一篇關(guān)于這項(xiàng)研究的論文。

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http://advances.sciencemag.org/content/5/2/eaat4600

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