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“一发”提“千钧” 模拟毛发结构制造超强纤维

2019年12月31日 10:46:27来源:仪器网

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  【仪器网 材料化工】随着生活水平的不断提升,人们的物质需求也不断改变,而在这条发展的道路上,同时也有各种各样的问题被不断提出,如何或者更加紧固耐用的材料就是其中之一。从由自然界直接获取材料,到借助仪器设备分析自主制造材料,材料似乎一直在随着时代变迁飞速发展。
 
 
  近日,《科学美国人》报道称,科学家正试图借鉴毛发的复杂结构,借助3D打印来制造坚固的材料。
 
  尽管,人们总喜欢用“千钧一发”来形容情况紧急,但是很少有人知道,毛发其实并不脆弱。事实上,根据报道中提到的加利福尼亚大学圣迭戈分校材料科学家杨文团队的研究成果,通过扫描电子显微镜的观察,在理想条件下,人类的头发拥有非常复杂的结构,同时也具备了非常优秀的坚固性。换言之,如果人类可以模拟这种结构,并将技术完善起来、扩展开来,便可以研发出更具实用性的坚固材料。
 
  如果,现阶段来说,这种材料的出现仍然还是“将来式”,不过我们却可以以此为切入点来深究一下材料的研发与使用。
 
  首先,我们都知道,材料想要真正被运用到产品中,起到关键性影响的要素有很多:从主观的角度来看包括其特质、优点、缺陷,也就是适用性;从客观角度来说,包括制造难度、加工难度、成本。而毋容置疑的一点是,一款好的材料,他应该要做到既能满足产品性能需求,同时也能满足消费者购买力需求。
 
  从性能需求上来说,材料的研发往往会根据实际使用环境来进行测试。像户外太阳能电板在大规模生产前,就需要先通过紫外老化试验箱高低温试验箱、箱式淋雨箱等试验箱对其抗天气干扰能力进行细致入微的测试,确保在实际使用中足够耐用;而对于绳索、钢索等用于承重的材料,则需要借助拉力试验机、万能试验机等对其的承重能力进行测试与预估,方便用户在购买时能够了解到产品实际使用时的限重。
 
  而关于价格,又是另外一个层面的考虑了。事实上,新材料在定价的时候不仅仅要考虑到用户的购买力,还需要保证研发人员的利益。几乎所有的新材料都包含研发人员的心血在里面,前期的投入以及生产中产生的技术成本都是不能忽略,有时候,新材料的诞生的确很难将售价压缩到一般用户也能消费的水平。虽然很沉重,但是客观的来说,这方面的因素确实只能靠后续优化生产方案、降低成本,并借此压缩售价,来达到满足生产者、消费者的目的。
 
  不过有一说一,新产品的诞生离不开从无到有,从有到精,由精转廉的过程,随着技术的成熟,模拟毛发结构制造“一发”提“千钧”的超强纤维。
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