來源:高分子科技
受北極熊、荷葉以及壁虎啟發(fā),美國密歇根大學(xué)(UM)和威斯康辛大學(xué)(UW)的研究人員發(fā)現(xiàn)了一種新方法,可以使陣列的納米纖維變成特殊的“分子毯”。這種纖維層可兼具防水、絕緣和發(fā)光等多種特性。UM化學(xué)工程教授、論文作者喬爾格拉汗(Joerg Lahann)說:“這個發(fā)現(xiàn)非常不可思議。”
由液晶模板化的香蕉狀納米纖維的電子顯微鏡照片。
北極熊的毛發(fā)具有奇特的保溫功能——既可以使光很容易地進入,又能保證熱量不會輕易散失。荷葉的表面有陣列的微觀蠟質(zhì)小管,它們對水不具有親和力。壁虎腳上的納米級茸毛使其能通過原子吸引力牢牢吸附住爬行表面。研究人員希望模仿這些“超能力”,并將其整合到陣列納米纖維中。拉汗說:“這意味著我們需要找到一種截然不同的方法來制造納米纖維。”拉汗等發(fā)現(xiàn),較之于含垂直納米纖維的表面,含有彎曲納米纖維的表面之間的貼合更緊密——順時針和逆時針纏繞的納米纖維可以產(chǎn)生維克羅魔術(shù)貼一樣的效果。
他們還試驗了光學(xué)性能,制造出一種發(fā)光的材料。研究小組認(rèn)為,有可能制造出一種像北極熊皮毛一樣的結(jié)構(gòu),其中的單個纖維結(jié)構(gòu)可以引導(dǎo)光線。但是分子地毯并不是初的計劃。Abbott教授說:“這一發(fā)現(xiàn)強化了我的觀點,即科學(xué)和工程領(lǐng)域的進步發(fā)生在事情沒有按計劃進行的時候。”他說:“你只要保持警覺,把失敗的實驗視為機遇就行了。
他們利用液晶作為模板劑,引導(dǎo)納米纖維的“生長”,使其具有特殊的香蕉狀形態(tài)。Lahann教授評價說:“我們采用了多種方法控制納米纖維的結(jié)構(gòu),并且這種調(diào)控是三維式的。”這項研究結(jié)果發(fā)表在《科學(xué)》雜志上。
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