...

Исследователи разрабатывают сверхпрочные аэрогели с материалами, используемыми в пуленепробиваемых жилетах.

[ad_1]

Исследователи HKU Machine Engineering разрабатывают сверхпрочные аэрогели с материалами, используемыми в пуленепробиваемых жилетах.

Аэрогели обладают желаемыми характеристиками, такими как легкий вес, полупрозрачность и способность выдерживать высокие нагрузки. Предоставлено: Университет Гонконга.

Аэрогели — легкие материалы с обширными микропорами, которые можно использовать в теплоизоляции, энергетических устройствах, аэрокосмических конструкциях, а также в новых технологиях гибкой электроники. Однако традиционные аэрогели на основе керамики склонны к хрупкости, что ограничивает их применение в несущих конструкциях. Из-за ограничений, налагаемых их строительными блоками, недавно разработанные классы полимерных аэрогелей могут достичь высокой механической прочности только за счет снижения их структурной пористости или легкости.


Исследовательская группа под руководством доктора Лижи Сюй и доктора Юань Линь из отдела машиностроения инженерного факультета Университета Гонконга (HKU) разработала новый тип полимерных аэрогелевых материалов с широкими возможностями применения для различных целей. функциональные устройства.

В этом исследовании, опубликованном в Связь с природой, новый тип аэрогеля был успешно создан с использованием самособирающейся сети нановолокон с участием арамидов или кевлара, полимерного материала, используемого в пуленепробиваемых жилетах и ​​шлемах. Вместо использования кевларовых волокон миллиметрового размера исследовательская группа использовала метод обработки раствором для диспергирования арамидов в наноразмерные фибриллы.

Взаимодействия между нановолокнами и поливиниловым спиртом, другим мягким и «клейким» полимером, привели к образованию трехмерной фибриллярной сети с высокой узловой связностью и прочной связью между нановолокнами. «Это похоже на микроскопическую трехмерную сеть ферм, и нам удалось прочно сварить фермы вместе, в результате чего получился очень прочный и жесткий материал, который может выдерживать значительные механические нагрузки, превосходя другие материалы из аэрогеля», — сказал доктор Сюй.

  • Исследователи HKU Machine Engineering разрабатывают сверхпрочные аэрогели с материалами, используемыми в пуленепробиваемых жилетах.

    Схема процесса сборки композитных нановолоконных аэрогелей. Предоставлено: Университет Гонконга.

  • Исследователи HKU Machine Engineering разрабатывают сверхпрочные аэрогели с материалами, используемыми в пуленепробиваемых жилетах.

    Изображение, полученное с помощью сканирующего электронного микроскопа, показывающее микроструктуру материалов аэрогеля. Предоставлено: Университет Гонконга.

  • Исследователи HKU Machine Engineering разрабатывают сверхпрочные аэрогели с материалами, используемыми в пуленепробиваемых жилетах.

    Композитные аэрогели из нановолокон обеспечивают как высокую ударную вязкость, так и модуль упругости при растяжении по сравнению с другими полимерными аэрогелями. Предоставлено: Университет Гонконга.

Команда также использовала теоретическое моделирование, чтобы объяснить выдающиеся механические характеристики разработанных аэрогелей. «Мы построили множество трехмерных сетевых моделей на компьютере, которые отразили основные характеристики нанофибриллярных аэрогелей», — сказал доктор Лин, руководивший теоретическим моделированием исследования.

«Узловая механика фибриллярных сетей имеет важное значение для их общего механического поведения. Наше моделирование показало, что узловая связность и прочность связи между волокнами на много порядков влияют на механическую прочность сети даже при том же твердом содержании», — говорится в исследовании. Доктор Лин.

«Результаты очень интересны. Мы не только разработали новый тип полимерных аэрогелей с превосходными механическими свойствами, но также дали представление о дизайне различных нановолокнистых материалов», — сказал д-р Сюй, добавив: «Простые процессы изготовления этих аэрогелей также позволяют использовать их в различных функциональных устройствах, таких как носимая электроника, тепловые стелсы, фильтрационные мембраны и другие системы»,


Аэрогель из твердого углеродного нановолокна становится сверхэластичным


Дополнительная информация:
Хуимин Хе и др., Сверхпрочные и многофункциональные аэрогели с гиперсоединительной сетью композитных полимерных нановолокон, Связь с природой (2022). DOI: 10.1038/s41467-022-31957-2

Предоставлено Университетом Гонконга

Цитата: Исследователи разрабатывают сверхпрочные аэрогели с материалами, используемыми в пуленепробиваемых жилетах (2022 г., 29 сентября), получено 29 сентября 2022 г. с https://phys.org/news/2022-09-ultra-strong-aerogels-materials-bullet- доказательство-жилеты.html

Этот документ защищен авторским правом. За исключением любой честной сделки с целью частного изучения или исследования, никакая часть не может быть воспроизведена без письменного разрешения. Контент предоставляется только в ознакомительных целях.



[ad_2]

Source link

(Посещений всего:25 times, 1)

Вячеслав

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Next Post

Поездка на лифте в другую реальность: загадочная история женщины из Чикаго

Чт Сен 29 , 2022
[ad_1] Эта история была рассказана на Reddit несколько лет назад и до сих пор является одной из самых известных и популярных в сабреддите «Glitch in the Matrix». Что это значит, когда вы ошибаетесь в «Матрице»? Фраза, впервые использованная в фильме 1999 года «Матрица», в котором постулировалась идея о том, что […]
Поездка на лифте в другую реальность: загадочная история женщины из Чикаго

Вам может понравиться

Серафинит - АкселераторОптимизировано Серафинит - Акселератор
Включает высокую скорость сайта, чтобы быть привлекательным для людей и поисковых систем.