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據(jù)悉，萊斯大學(xué)團(tuán)隊(duì)從魔術(shù)貼的鉤環(huán)機(jī)制中得到靈感并開發(fā)了帶有絨毛的碳化硅纖維。每根纖維的表面上有數(shù)千個(gè)納米鉤，納米鉤將纖維聯(lián)鎖和錨定在周圍的基體內(nèi)，這使得所得到的材料更能抵抗發(fā)動(dòng)機(jī)部件的極端溫度變化。噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)的組件必須能夠抵抗極端的溫度變化，同時(shí)要盡可能的堅(jiān)韌和輕質(zhì)。
萊斯大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)研究Pulickel Ajayan的Chandra Sekhar Tiwary解釋說(shuō)：“碳化硅是一種能夠經(jīng)受極高的溫度并且具有超低密度的材料。”美國(guó)國(guó)家航空航天局的Janet Hurst也有與之相同的看法。嵌入一個(gè)基體中的編織成地毯狀的材料也是由碳化硅制成的，其纖維制出了一種耐用材料。
然而，在反復(fù)的應(yīng)力和不斷的溫度變化下，光滑的纖維開始相互滑動(dòng)，甚至能夠從基體中拉出。隨后空氣能夠通過(guò)已產(chǎn)生的間隙中進(jìn)入，使材料變脆。
由于卷曲的碳化硅鉤子很難直接制作，團(tuán)隊(duì)通過(guò)碳納米管繞行。
Tiwary解釋說(shuō)：“我們可以很好地在碳化硅纖維上生長(zhǎng)碳納米管，然后將其轉(zhuǎn)化為碳化硅納米管和納米線。”為了將碳轉(zhuǎn)化為碳化硅結(jié)構(gòu)，研究人員需要將它們浸入硅粉中在爐中加熱至1400℃并保溫5小時(shí)。
嵌入到聚合物中的帶有絨毛的碳化硅與平滑纖維相比，在破裂前可承受更大的變形。
在高達(dá)1000℃的高溫下，碳化硅鉤子會(huì)積聚一層氧化硅。雖然這看起來(lái)像一個(gè)缺陷，但是它卻能夠阻止氧氣進(jìn)入。
在巴西的Extremo Sul Catarinense大學(xué)研究陶瓷和材料的Oscar Rubem Klegues Montedo評(píng)論說(shuō)：“其發(fā)展看似是初期的，但卻展示了一種有前景的加工方法。”
雖然帶有絨毛的纖維價(jià)格便宜并且可以快速生產(chǎn)，但蒂瓦里(Tiwary)強(qiáng)調(diào)現(xiàn)在知道它們?cè)诂F(xiàn)實(shí)生活中的應(yīng)用是否可行還為時(shí)過(guò)早。
Montedo補(bǔ)充說(shuō)：“需要高溫測(cè)試來(lái)評(píng)估這種材料在應(yīng)用中的性能。
據(jù)悉，該團(tuán)隊(duì)也在考慮將纖維商業(yè)化。
