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科技前沿

研究人员开发橡胶金属复合材料因应力而变硬
来源:cnBeta  2018-02-26 10:17:35
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原文:http://chinacompositesexpo.com/cn/news-detail-288-6180.html       橡胶和金属通常被认为位于刚度谱的两端,但在爱荷华州立大学开发的新型复合材料在弯曲,扭曲或挤压后可能会从前者的柔韧性转变为后者的刚度。为了开发这种材料,该团队开展了“过冷”工作,这种技术可以使金属在比通常固化时温度更低的温度下保持液态。爱荷华州的一些研究人员之前曾对这种材料进行过试验,将其作为焊接的无热替代品。


       在新的研究中,该团队首先将熔融金属的液滴暴露于氧气中,在其周围形成氧化壳,使其保持液态。然后将这些过冷金属的微小气泡轻轻混入弹性体材料中。当它们嵌入的橡胶被弯曲,扭曲,挤压或置于任何其他类型的机械压力下时,这些气泡将破裂。液态金属流出并熔合在一起,硬化形成橡胶内部的一种金属网。在他们的实验室测试中,研究人员发现这种材料会变硬超过300%,使其能够承受自身重量50倍的重量。


       从技术上看它像是一条单行道,一旦它变得坚硬,材料不可能恢复到原来的橡胶状态。它的刚度可能不可逆,但新材料仍然有很多应用。研究人员说,它可以用来保护软体机器人或可穿戴电子设备的重要传感器或组件,或支持生物用途中的敏感组织。研究人员说这种材料可以调整以承受一定的压力,并且只有在超过设定的阈值后才能硬化。这种调谐可以通过改变颗粒内部的金属(目前是铋,铟和锡合金),使用不同尺寸的颗粒或改变其周围的软材料来完成。

文章来源:http://chinacompositesexpo.com/cn/news-detail-288-6180.html