日本北海道大學開發出新型水凝膠復合材料，強度為鋼的5倍
2017-03-16 來源：中國聚合物網
日本北海道大學（Hokkaido University）的一個科研小組開發出了強度為鋼的5倍的新型水凝膠復合材料，“增強纖維軟性復合材料（"fiber-reinforced soft composites）簡稱FRSC。”將水凝膠和編織纖維織物混合，使得其兼具水凝膠材質的泛用性，又具備高強度。
水凝膠是由親水性聚合物鏈（hydrophilic polymer chains）組成，其九成組分為水，其堅固性和耐久性能有不足，但研究者通過在其中增加玻璃細纖維，成功地開發出了一種堅固、可彎曲又耐磨損的材質。據研究小組稱，“混合水凝膠”空前地強固，纖維和水凝膠之間、水凝膠內部的鍵合空前地穩定。凝膠聚合物和單成分玻璃纖維（直徑10微米）混合的材質堅固度超出玻璃纖維織物25倍，100倍于傳統水凝膠，而五倍于碳素鋼。
該團隊的相關研究人員表示，這種復合材料之所以具備驚人的強度，主要是因為玻璃纖維織物的分子和水凝膠分子之間形成動態的離子鍵，隨著形成離子鍵的兩種分子的電子相互交換，原子間的相互吸引力增強，在宏觀上也就表現出更加突出的強度，水凝膠分子之間也有這樣的作用。
北海道大學研究員龔劍萍教授稱，"這種環保型纖維增強水凝膠含水量為40％"，由于它的可靠性、耐用性和靈活性而具有多種潛在的應用。除了時尚和制造用途，它可以用作承受強負荷張力的人工韌帶和肌腱。
原文鏈接：https://www.oia.hokudai.ac.jp/blog/new-tougher-than-metal-fiber-reinforced-hydrogels/
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（責任編輯：xu）
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