Chinesesch Fuerscher entwéckelen superelastesch schwéier Kuelestoff Nanofiber Aerogelen

Inspiréiert vun der Flexibilitéit an der Steifheet vun den natierleche Spinnsailerwebs, huet e Fuerschungsteam gefouert vum Prof YU Shuhong vun der University of Science and Technology of China (USTC) eng einfach an allgemeng Method entwéckelt fir superelastesch a Middegkeet resistent schwéier Kuelestoff-Aerogelen mat Nanofibrooss ze fabrizéieren. Netzwierk Struktur andeems de Resorcinol-Formaldehyd-Harz als schwéier Kuelestoffquell benotzt.

Chinese researchers develop superelastic hard carbon nanofiber aerogels1

An de leschte Joerzéngte goufe Kuelestoff Aerogele vill exploréiert mat Grafitikkuelestoff a mëller Kuelestoff, déi Virdeeler an der Superelastizitéit weisen. Dës elastesch Aerogelen hunn normalerweis delikat Mikrostrukture mat gudder Middegkeetresistenz awer Ultralowstäerkt. Harde Kuelestoffen weisen grouss Virdeeler a mechanescher Stäerkt a struktureller Stabilitéit wéinst der sp3 C-induzéierter turbostratescher "Haus-vun-Kaarten" Struktur. Allerdings sinn d'Steifheit an d'Zerbriechlechkeet kloer am Wee fir Superelastizitéit mat haarde Kuelestoffen z'erreechen. Bis elo ass et ëmmer nach eng Erausfuerderung superelastesch schwéier Kuelestoffbaséiert Aerogelen ze fabrizéieren.

D'Polymeriséierung vu Harzmonomerer gouf a Präsenz vun Nanofiber als strukturell Schabloune ageleet fir eng Hydrogel mat Nanofibrose Netzwierker virzebereeden, gefollegt duerch d'Trocknung an d'Pyrolyse fir schwéier Kuelestoff Airgel ze kréien. Wärend der Polymeriséierung deposéieren d'Monomeren op Schablounen a verschweessen d'Faserfasergelenker, wat eng zoufälleg Netzwierkstruktur mat massiven robuste Gelenker hannerloosst. Ausserdeem kierperlech Eegeschafte (wéi Duerchmiesser vum Nanofiber, Dicht vun Aerogelen, a mechanesch Eegeschafte) kënne kontrolléiert ginn duerch einfach Tuning Templates an d'Quantitéit u Rohmaterialien.

Wéinst den haarde Kuelestoff-Nanofaseren an de villsäitege verschweißte Gelenker ënner den Nanofaseren, weisen déi schwéier Kuelestoff-Aerogelen robust a stabil mechanesch Performancen, dorënner Superelastizitéit, héich Kraaft, extrem séier Erhuelungsgeschwindegkeet (860 mm s-1) an nidderegen Energieverloscht Koeffizient ( <0,16). Nom Test ënner 50% Belaaschtung fir 104 Zyklen, weist de Kuelestoff-Airgel nëmmen 2% Plastesch Verformung, an huet 93% urspréngleche Stress behalen.

Den haarde Kuelestoff Airgel kann d'Super-Elastizitéit ënner schwéiere Bedingunge erhalen, sou wéi a flëssege Stickstoff. Baséierend op déi faszinéierend mechanesch Eegeschafte, huet dës schwéier Kuelestoff Airgel versprach an der Uwendung vu Stresssensoren mat héijer Stabilitéit a breet Detektivbereedung (50 KPa), wéi och stretchbar oder biebbar Dirigenten. Dës Approche hält d'Versprieche fir ze verlängeren fir aner net-Kuelestoffbaséiert Komposit Nanofibrer ze maachen a bitt e verspriechende Wee fir steife Materialien an elastesch oder flexibel Materialien ze transforméieren andeems d'nanofibrous Mikrostrukturen designen.


Postzäit: Mar-13-2020