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[圖文]神奇科學技術打造的太空耳塞
新材料在極端溫度下仍然具有黏彈性。
在一根橡皮筋上塗上一點蜂蜜,或許你便能找到一些「黏彈性」物質的感覺。
就像一根橡皮筋,它具有彈性——在拉伸之後,它會恢復到最初的形狀。但像蜂蜜一樣,它又具有黏性,這意味著它還有延展性。
你最終得到的是這樣一種材料:當你擠壓或拉伸它之後,這種物質會還原到原始的形狀——但這很慢。就好像是泡沫耳塞。
這聽起來很酷,但也存在一個局限:一種最常見的黏彈性材料只能在一個有限的溫度範圍,即-55攝氏度到300攝氏度之間工作。通常情況下,黏彈性物質會在過熱的時候分解,並在過冷的情況下變脆。但是,當其在極端的溫度範圍內發生變形之後,這種材料可像鞋底、耳塞和床墊那樣恢復其形狀。
如今,日本築波市國立先進工業科學與技術研究所的Ming Xu和同事在日前出版的美國《科學》雜誌上報告說,他們研製出一種長的、相互連接的碳納米管隨機網絡——準確地說,這是一個具有單層、雙層及三層管壁的碳納米管網狀結構。其在-196攝氏度到1000攝氏度之間都能夠保持黏彈性。
研究人員指出,這種驚人的穩定性部分緣於微小碳管具有通過碾平來處理張力,並在之後恢復其原始形狀的能力,也就是說是因為納米管在接觸點拉開和關閉時能量的消散所形成的。
研究人員表示,寬闊的溫度範圍使得黏彈性物質成為在極端環境,例如在橡膠輪胎和太空梭中使用的理想材料。