大自然会产生分层材料,例如骨骼和珍珠母,随着年龄亚博网站下载的增长而对缺陷敏感。科学家创建了复合层状的2D材料,可使用在鱿鱼齿齿上模仿的仿生蛋白(鱿鱼触手上的圆形附属物)亚博网站下载抗裂纹,并且非常可拉伸。
研究人员很少报道骨骼和NACRE的界面特性,因为很难在实验中测量。
Melik Demirel,Lloyd和Dorothy Foehr Huck,宾夕法尼亚州立大学仿生材料亚博网站下载
Demirel还是高级纤维技术中心主任,宾夕法尼亚州。
复合2D材料由硬质材料的原亚博网站下载子厚层组成,例如石墨烯或MXENE(通常是过渡金属碳化物,氮化物或碳依肽),除以东西的层以将层结合在一起。尽管石墨烯或mxenes的大部分具有散装特性,但2D复合材料的弹性来自界面性质。
因为我们使用的是可以通过重复序列修改的界面材料,所以我们可以微调属性。我们可以同时使其非常灵活且非常强大。
Melik Demirel,Lloyd和Dorothy Foehr Huck,宾夕法尼亚州立大学仿生材料亚博网站下载
他还提到,与90°相比,这些材料可能具有独特的热传导状亚博网站下载态或特性,该材料在一个方向上更牢固地分散热量。这项研究的发现发表在美国国家科学院论文集亚博老虎机网登录7月25日Th,2022。
德米雷尔说:“这种材料非常适合跑鞋的鞋垫。它可以冷却脚,重复的弯曲不会破坏鞋垫。”
这些二维复合材料有可能用于柔性电路板,可穿戴设备以及其他需要灵活性和强度的设备。
根据德米雷尔(Demirel)的说法,常规连续理论并未澄清为什么这些材料既耐用又有弹性,但模拟表明该界面很重要。亚博网站下载当材料的较高百分比由界面组成时,界面似乎在材料的压力时会破裂,但是整个材料不会破裂。
Demirel补充说:“界面断开,但材料没有。我们期望它们变得合规,但突然之间它不仅合规,而且超级弹力。”
国防高级研究计划局,陆军研究办公室,南南技术大学以及新加坡科学,技术与研究局,新加坡为这项工作提供了资金。亚博老虎机网登录计算是在新加坡的*星级计算资源中心进行的。
柔性2D材料
研究人员使用在鱿鱼齿齿上成图案的仿生蛋白,创建了复合层层次的2D材料,这些材料具有抗断裂和极为拉伸的抗性。亚博网站下载视频来源:Burcu Dursun
来源:https://www.psu.edu/