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哈工大制成國際首個碳納米管彈簧
發(fā)布時間:2012-06-15        瀏覽次數(shù):299        返回列表


標(biāo)題:哈工大制成國際首個碳納米管彈簧
發(fā)布日期:2012-6-12 | 點擊:23

    從哈爾濱工業(yè)大學(xué)獲悉,國際知名期刊《先進(jìn)材料》日前以封底配圖形式,報道了哈爾濱工業(yè)大學(xué)航天學(xué)院復(fù)合材料與結(jié)構(gòu)研究所赫曉東教授的研發(fā)團隊在碳納米管纖維方面的重大突破。該團隊采用兩步法制備出國際首個碳納米管彈簧?!断冗M(jìn)材料》審稿人高度評價了這一研究成果,稱其是一種非常迷人的結(jié)構(gòu)。

    這項成果主要由哈工大赫曉東、李宜彬、曹安源和他們共同指導(dǎo)的博士生上媛媛完成。據(jù)李宜彬介紹,傳統(tǒng)的彈簧一般是用彈簧鋼制成,用以控制機件的運動、緩和沖擊或震動、貯蓄能量、測量力的大小等,而哈工大研發(fā)團隊所發(fā)明的彈簧是由比鋼還強的碳納米管組成。研發(fā)團隊采用兩步法在國際上首次實現(xiàn),先制出碳納米管薄膜,再利用紡絲技術(shù)將碳納米管薄膜紡成碳納米管彈簧。該彈簧具有密度小、導(dǎo)電性能良好、柔性好、很高的比強度,具有優(yōu)異的彈性能,尤其在延伸率方面顯示出不可比擬的優(yōu)勢,其最大延伸率可以達(dá)到285%,而傳統(tǒng)的碳納米管纖維延伸率只有5%-10%。該碳納米管彈簧在拉伸應(yīng)變?yōu)?0%時,經(jīng)1000次拉伸循環(huán)仍保持穩(wěn)定的彈簧系數(shù)(100N/m),且導(dǎo)電性能幾乎沒有衰減。

    這種碳納米管彈簧直徑可以達(dá)上百微米,而長度可以達(dá)幾厘米,其紡絲結(jié)構(gòu)具有廣闊的應(yīng)用前景,有望應(yīng)用于可伸縮導(dǎo)體、柔性電極、微型應(yīng)變傳感器、超級電容器、集成電路、太陽能電池、場發(fā)射源、能量耗散纖維等領(lǐng)域,為制備出肉眼可見的碳納米管電子器件提供了可能,還有望應(yīng)用于醫(yī)療器械,比如拉力傳感繃帶等。這種新型結(jié)構(gòu)還可以發(fā)展成具有多功能的碳納米管纖維復(fù)合材料加以利用。
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