新型納米材料可以隨意改變自身的硬度
據(jù)美國物理學(xué)家組織網(wǎng)近日?qǐng)?bào)道,德國漢堡大學(xué)、赫爾姆霍茨聯(lián)合會(huì)蓋斯特赫斯勒中心和中國沈陽的金屬研究院共同開發(fā)出一種神奇的納米材料,只需按一下按鈕,幾秒鐘內(nèi)就能改變自身的強(qiáng)度,從堅(jiān)硬易碎到柔軟而有韌性,整個(gè)質(zhì)變過程由電信號(hào)來控制。相關(guān)研究發(fā)表在最新一期《科學(xué)》雜志上。 煮蛋的軟硬可以由加熱時(shí)間來決定,但某些事情一旦確定就不可改變,比如煮硬的蛋無法變軟。在制造金屬與合金的時(shí)候也要面臨相似的問題,材料的屬性一經(jīng)設(shè)定,整個(gè)生產(chǎn)中就無法改變。因此工程師在設(shè)計(jì)機(jī)械屬性時(shí),常常面臨著魚和熊掌不可兼得的困境,硬度越大,脆性也就越大,抗損傷的能力也就越差。 在開發(fā)過程中,研究人員將貴金屬材料如金或鉑放入酸溶液中腐蝕,材料里就形成了微小的管道和孔洞;然后將一種納米結(jié)構(gòu)材料灌注到整個(gè)孔道框架中,同時(shí)也讓每個(gè)微孔都充灌滿了可導(dǎo)電的液體(如簡(jiǎn)單的鹽溶液或弱酸溶液),成為一種金屬和液體雜交的材料。 研究人員將這種新奇材料稱為金屬水聯(lián)體,其可以通過電信號(hào)激發(fā),按一下按鈕就可改變材料屬性。有外加電流時(shí),金屬表面原子鍵會(huì)加強(qiáng),硬度增加;切斷電流則原子鍵減弱,材料也能變得更軟,抵抗損傷的能力更強(qiáng),延展性也更好。 |