Ոգեշնչված բնական spider մետաքսե ցանցերի ճկունությունից և կոշտությունից, հետազոտական խումբը ՝ Չինաստանի գիտության և տեխնոլոգիաների համալսարանից (USTC) ղեկավարությամբ, պրոֆեսոր Յու Շուհոնգի գլխավորությամբ, մշակեց մի պարզ և ընդհանուր մեթոդ ՝ գերհագուստի և հոգնածության դիմացկուն կարծր ածխածնի aerogels- ի հետ նանոֆիբրուսային ցանցի կառուցվածքը `օգտագործելով ռեսորցինոլ-ֆորմալդեհիդ խեժը, որպես ծանր ածխածնի աղբյուր:
Վերջին տասնամյակների ընթացքում ածխածնի օդապարիկները լայնորեն ուսումնասիրվել են ՝ օգտագործելով գրաֆիկական ածխածիններ և փափուկ ածխածիններ, որոնք առավելություն են ցույց տալիս գերերլաստիկության մեջ: Այս առաձգական աերգելները սովորաբար ունենում են նուրբ միկրոկառուցվածքներ `լավ հոգնածության դիմադրությամբ, բայց ուլտրալու ուժով: Կոշտ ածխաջրերը ցույց են տալիս մեխանիկական ուժի և կառուցվածքային կայունության մեծ առավելությունները `կապված sp3 C- ի ազդեցությամբ տուրբոստրատիկական« քարտերի տուն »կառուցվածքի հետ: Այնուամենայնիվ, կոշտությունն ու փխրունությունն ակնհայտորեն ձեռք են բերում ծանր ածխաջրերով գերհագեցածության հասնելու ճանապարհին: Մինչ այժմ, դեռևս մարտահրավեր է գերհագեցած ծանր ածխածնի վրա հիմնված աերգելգների պատրաստումը:
Խեժի մոնոմերների պոլիմերացումը սկսվեց նանոֆիբրերի առկայության մեջ, որպես կառուցվածքային ձևանմուշներ ՝ նանոֆիբրային ցանցերով հիդրոգլ պատրաստելու համար, որին հաջորդում է չորացումը և պիրոլիզը `ծանր ածխածնային օդափոխիչ ստանալու համար: Պոլիմերացման ընթացքում մոնոմերները պահվում են կաղապարների վրա և զոդում են մանրաթելային միացումները `թողնելով պատահական ցանցային կառուցվածքը զանգվածային կայուն հոդերով: Ավելին, ֆիզիկական հատկությունները (ինչպիսիք են նանոֆիբի տրամագիծը, աերեգելների խտությունը և մեխանիկական հատկությունները) հնարավոր է վերահսկել `պարզապես կարգաբերելով ձևանմուշները և հումքի քանակը:
Քարի ածխածնի նանոֆիբրերի և նանոֆիբրերի մեջ առատ եռակցված հոդերի շնորհիվ, ծանր ածխածնային աերգելները ցուցադրում են կայուն և կայուն մեխանիկական կատարում, ներառյալ գերծանրքաշայինությունը, բարձր ամրությունը, ծայրաստիճան վերականգնման արագությունը (860 մմ s-1) և ցածր էներգիայի կորստի գործակիցը ( <0,16): 104 ցիկլով 50% ճնշման տակ փորձարկվելուց հետո ածխածնի օդափոխիչը ցույց է տալիս միայն 2% պլաստիկ դեֆորմացիա, և պահպանել է 93% բնօրինակ սթրեսը:
Կոշտ ածխածնի օդային միջուկը կարող է պահպանել գերզգայունությունը ծանր պայմաններում, ինչպիսին է հեղուկ ազոտը: Ելնելով հետաքրքրաշարժ մեխանիկական հատկություններից ՝ այս ծանր ածխածնային օդափոխիչը խոստացավ կիրառել սթրեսային տվիչների բարձր կայունություն և լայն դետեկտիվ տիրույթ (50 ԿՊա), ինչպես նաև ձգվող կամ թեքվող հաղորդիչներ: Այս մոտեցումը ենթադրում է, որ երկարաձգվելու է այլ ոչ ածխածնի վրա հիմնված կոմպոզիտային նանոֆիբրեր պատրաստելու համար և ապահովում է կոշտ նյութերը առաձգական կամ ճկուն նյութեր վերածելու խոստումնալից եղանակ `նախագծելով նանոֆիբրային միկրոկառուցվածքները:
Post time: Mar-13-2020