超级弹性线延伸没有失去权力

一个导线,可以延伸到14倍原来的长度呢科学家通过在达拉斯,德克萨斯大学的我们。他们说它可以找到使用灵活的电子设备和人工肌肉,以及其他设备,如大变形应变传感器。

雷•鲍曼和同事捏造超级弹性,面向包装碳纳米管上的导电纤维的纤维方向上拉伸橡胶纤维苯乙烯的核心——(ethylene-butylene)苯乙烯共聚物(实用)。这些皮芯型纤维是高度弹性,可以被原长度的1320%。

电阻仅仅上升5%左右线拉伸时其unextended长度超过10倍。然而,通过包括其他纳米管和橡胶层内,团队可能会改变纤维的纤维电容器的阻力增加多达860%拉伸时,这一现象可以看到它变成了应变传感器。相反地,这个团队也能够扭转人造肌肉纤维可能被用于泵液体在医疗设备或旋转反射镜光学电路。

早些时候超级弹性进行研究不盘没有幸存下来的电线被拉伸超过五倍长度没有遭受一个站不住脚的电阻变化量。目前的团队使用的多层碳纳米管(CNT)来自高度面向多层气凝胶问表是他们成功的关键。1400%橡胶核心延伸至其原始长度包装核心周围的问层之前,团队能够创建一个层次内部结构。他们也可以应用一个橡胶护套在基本结构要么有或没有拉伸给他们三个基本结构可以调整基于碳纳米管的层数。

当问层扣轴向拉伸放松,和随后的拉伸导致belt-wise屈曲,伸展和stretch-release产生短期和长期扣不同相的出现在这些不同的维度。使用不同的橡胶核心和碳纳米管鞘厚度,以及应用薄橡胶外套,给纤维在一起,允许团队改变初始阻力和其他属性的纤维。

研究人员表明,通过曲折插入这些直纤维可以使纤维紧紧绑住,可以拉伸超过他们最初的30倍长度与阻力的变化可以忽略不计。这些材料可能会发现使用机械手臂或外骨骼的极端,或为高弹性电子电路互联和作为太空探索的变形结构,交付负载需要保持紧凑直到部署。

我们未来的计划使我们的演示了人造肌肉更有力,通过减少橡胶芯纤维的直径和添加每个分开的多个碳纳米管鞘层薄绝缘橡胶层,”鲍曼说。同时,我们希望把这些皮芯型纤维纺织品和融入橡胶使super-stretchable变形结构,可以感觉到自己的冲动。”

“Nanomaterial-enabled柔性导体最近收到了很多兴趣,”笔记勇朱北卡罗莱纳州立大学的。本文由UT达拉斯报告一个非常有趣的屈曲结构——柔性导体的极限拉伸性的关键——这也可能被利用在其他类型的纳米材料。