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      納米纖維地毯可能會導(dǎo)致新的粘性或絕緣表面
      
			
      
				2019-07-05 09:09:05
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      受到北極熊皮毛，荷葉和壁虎腳的非凡特征的啟發(fā)，工程研究人員開發(fā)出一種新方法來制造納米纖維陣列，這些納米纖維陣列可以為我們帶來粘性，排斥性，絕緣性或發(fā)光性的涂層，以及其他可能性。
      

      密歇根大學(xué)化學(xué)工程教授，“ 科學(xué) ”雜志研究的高級作者約爾格·拉漢說：“這種情況已經(jīng)從我見過的任何東西中刪除了，我認(rèn)為這是不可能的。”
      

      納米纖維地毯可能會導(dǎo)致新的粘性或絕緣表面
      

      密歇根大學(xué)和威斯康星大學(xué)的研究人員做了一個偶然的發(fā)現(xiàn)，揭示了一種新的強(qiáng)大的方法，用于制造比人類頭發(fā)細(xì)數(shù)百倍的纖維陣列。
      

      北極熊毛的結(jié)構(gòu)允許光進(jìn)入，同時防止熱量逃逸。防水荷葉上涂有微觀蠟狀小管陣列。重力頑強(qiáng)的壁虎腳底部的納米級毛發(fā)與其他表面非常接近，原子力吸引力發(fā)揮作用。希望模仿這些超級大國的研究人員需要一種方法來創(chuàng)建完成這項(xiàng)工作的微小陣列。
      

      “從根本上說，這是制造納米纖維陣列的一種完全不同的方式，”Lahann說。
      

      研究人員已經(jīng)證明，他們的納米纖維像荷葉一樣排斥水。他們生長出直線和彎曲的纖維，并測試它們?nèi)鏥elcro一樣粘在一起，發(fā)現(xiàn)順時針和逆時針扭曲的纖維比兩根直纖維針織在一起更緊密。
      

      他們還試驗(yàn)了光學(xué)特性，制作了一種發(fā)光的材料。他們相信有可能制造出像北極熊皮毛一樣的結(jié)構(gòu)，單根纖維的結(jié)構(gòu)可以照亮光線。
      

      但分子地毯不是最初的計(jì)劃。Lahann的小組正在與當(dāng)時的威斯康星大學(xué)麥迪遜分?；瘜W(xué)工程教授Nicholas Abbott合作，在液晶上面放置稱為聚合物的鏈狀分子薄膜。液晶以其在諸如電視和電腦屏幕的顯示器中的使用而聞名。他們試圖制造可以檢測單個分子的傳感器。
      

      Lahann帶來了生產(chǎn)薄膜的專業(yè)知識，而雅培領(lǐng)導(dǎo)了液晶的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)。在典型的實(shí)驗(yàn)中，Lahann的團(tuán)隊(duì)蒸發(fā)鏈中的單鏈并誘導(dǎo)它們凝結(jié)在表面上。但是薄的聚合物薄膜有時并沒有像預(yù)期的那樣實(shí)現(xiàn)。
      

      “這一發(fā)現(xiàn)強(qiáng)化了我的觀點(diǎn)，即當(dāng)事情沒有按計(jì)劃進(jìn)行時，科學(xué)和工程領(lǐng)域的最佳進(jìn)步就會發(fā)生，”雅培說。“你必須保持警惕并將失敗的實(shí)驗(yàn)視為機(jī)遇。”
      

      鏈接不是涂在液晶的頂部，而是滑入流體中并在載玻片上相互連接。然后液晶引導(dǎo)從底部長大的納米纖維的形狀，形成納米級地毯。
      

      “液晶是一種相對無序的液體，但它可以模擬納米纖維的形成，其長度和直徑非常明確，”雅培說。
      

      他們不僅制造了直線。根據(jù)液晶的不同，它們可以產(chǎn)生彎曲的纖維，如微觀的香蕉或樓梯。
      

      “我們對化學(xué)，纖維類型，纖維結(jié)構(gòu)以及我們?nèi)绾未娣潘鼈冇泻芏嗫刂疲?rdquo;Lahann說。“這確實(shí)增加了我們現(xiàn)在設(shè)計(jì)表面的方式的復(fù)雜性;不僅僅是薄的二維薄膜，而是三維的。”
      

      該研究的標(biāo)題是“ 通過化學(xué)氣相聚合成液晶薄膜的模板化納米纖維合成”。
      
			

			
        
      
			
      
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