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我國科學(xué)家制備出世界上最輕材料——纖維氣凝膠 |
來(lái)源:中國粉體技術(shù)網(wǎng) 更新時(shí)間:2015-01-20 10:20:37 瀏覽次數: |
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不同形狀的納米纖維氣凝膠及其超輕特性展示

纖維氣凝膠制備原理圖
(中國粉體技術(shù)網(wǎng)/班建偉)近日,東華大學(xué)俞建勇院士、丁彬教授帶領(lǐng)的納米纖維研究團隊在超輕纖維材料研究上獲新成果,成果論文以“Ultralight nanofiber-assembled cellular aerogels with superelasticity and multifunctionality”為題發(fā)表在國際權威雜志《自然—通訊》(Nature Communications)雜志上,東華大學(xué)為唯一署名單位。他們利用普通纖維膜材料開(kāi)發(fā)出了一種超輕、超彈的纖維氣凝膠,經(jīng)中國計量認證結果顯示,這種纖維氣凝膠的固態(tài)材料密度僅為0.12毫克每立方厘米,一塊體積為20立方厘米的“纖維氣凝膠”可以輕松的“踩”在羽絨的幾根絨毛上。
氣凝膠是一種超輕質(zhì)的固體材料,其內部98%以上是空氣。1999年,美國航空航天局研制出了密度為3毫克每立方厘米的二氧化硅氣凝膠,成為當時(shí)世界上最輕固體材料。2012年,德國科學(xué)家制造了一種更輕的 “石墨氣凝膠”,其密度為0.18毫克每立方厘米。2013年,浙江大學(xué)研制的“全碳氣凝膠”密度為0.16毫克每立方厘米,創(chuàng )造了一個(gè)新的記錄。而此次東華大學(xué)研發(fā)的0.12毫克每立方厘米“纖維氣凝膠”,成功刷新了“世界最輕材料”的記錄。
“纖維氣凝膠”不僅超輕,其壓縮回彈性能也十分優(yōu)異,相比于傳統的碳氣凝膠,其壓縮回彈性提升了110%。它的導熱系數低至0.026W/ m•k,幾乎接近于空氣的導熱系數。一塊5毫米的“纖維氣凝膠”可以輕松實(shí)現在100-6300Hz寬頻段內的高效吸音;此外,纖維氣凝膠還是一種高性能的吸附材料,可快速吸附自身重量200倍以上的液體污染物,有望為近年來(lái)頻發(fā)的海上石油污染災害提供新的解決途徑。除了上述應用,這種超輕的“纖維氣凝膠”材料還可應用于組織工程、電子器件等領(lǐng)域。
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