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新材料可在拉伸时膨胀:成本低易制造应用前景广阔

材料在拉伸时变薄、变细,是一个被人们普遍接受的共识。但是利兹大学的研究团队,刚刚颠覆了我们的现有认识。由 Devesh Mistry 博士带领的该团队,刚刚发明了一种新型合成材料 —— 当被拉伸的时候,它竟然会变得更厚!《自然通讯》上发表的论文指出,这是少数表现出 ” 拉胀 “(Auxetics)特性的材料之一。

新材料可在拉伸时膨胀:成本低易制造应用前景广阔拉胀材料能在不同方向的拉伸时扩展,而不是收缩。

研究人员将这种奇特的材料,称作 ” 无孔型液晶弹性体 “。挡在水平面上拉伸时,它可以变得更厚。与橡胶、甚至钢材等传统材料不同,它不会因为拉伸而变弱,所以非常擅长吸收能量。

新材料可在拉伸时膨胀:成本低易制造应用前景广阔研究配图 – 1:其被称作 ” 液晶弹性体 “(Liquid Crystal Elastomer)

Mistry 博士在一份声明中称:” 拉胀材料在能量吸收和抗断裂方面表现出众,其有许多潜在的应用,包括防弹衣、建筑、医疗设备等。我们已经提交了一项专利,并正与业界讨论下一步运用 “。

新材料可在拉伸时膨胀:成本低易制造应用前景广阔研究配图 – 3:材料体积守恒与微观结构应变。

尽管尚未对新材料命名,但其前景已经相当令人兴奋。此前,拉胀材料的生产难度和制造成本一直居高不下,但这种新型 LCE 材料更易于生产、且比工程材料更加可靠。

新材料可在拉伸时膨胀:成本低易制造应用前景广阔研究配图 – 6:该 LCE 材料的变形模型

有关这项研究的详情,已经发表在近日出版的《自然通讯》(Nature Communications)期刊上。原标题为:

《Coincident molecular auxeticity and negative order parameter in a liquid crystal elastomer》

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