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MIT發明如蜘蛛絲的特殊奈米材料

上網時間: 2007年02月13日     打印版  Bookmark and Share  字型大小:  

關鍵字:奈米材料  燃料電池薄膜  封裝  生物科技  化合物 

美國麻省理工學院(MIT)聲稱研發了一種模仿蜘蛛絲彈性和強度之材料的方法,該材料適用於燃料電池(fuel-cell)、醫療設備、軍事產品甚至像電影「蜘蛛人(Spiderman)」身上穿的那種織品。該種聚合物奈米複合材料(polymeric nanocomposites),已引起業界對應用於封裝材料、耐磨織物和生物醫療設備領域的興趣。另一大可能應用是用於燃料電池薄膜

該研究是由美國陸軍贊助的MIT軍事奈米科技學會,以及美國國家科學基金會(National Science Foundation)所支持。美國軍方對此種新材料在未來的應用很有興趣,例如可以用來做成不會斷裂的薄膜,或是盔甲類的物品,還可取代目前軍隊即食口糧(meals ready to eat,MRE)又厚又大的包裝袋。

紡織公司也對這種新材料很有興趣,該材料可用來製造像是尼龍(nylon)或萊卡(Lycra)的彈性化合物紡織品。此外MIT表示,這種新型奈米化合物也適用生物科技領域,用以製造心血管支架(stent)與其他生物醫療用品。

工程師已經成功研製出具有同樣強度或彈性的材料,但卻兩個品質指標卻難以兼得。在過去數年?,科學家發現了蜘蛛絲強度和韌度的秘密,在於蜘蛛絲的奈米結晶排列加強。這些奈米級水晶的微小晶體呈定向排列。晶體附著到彈性蛋白,形成周圍的聚合矩陣。

研究人員開發出一種將黏土薄片溶解於水嵌入到強韌的聚合物內,然後慢慢用能溶解聚氨酯(polyurethane)的溶劑交換水,將聚合物溶解為新的混合物,最後去除溶劑。最終結果是得到了堅硬的黏土微粒“奈米複合材料”,遍佈彈性的矩陣上,強度和硬度更高,且在150℃以上的高溫仍能保持不變形。。

(參考原文:MIT enables 'Spider-Man' fabrics, nanotech apps)

(Mark LaPedus)




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