哈工大率先研发＂三高＂纤维技术　填补了国际空白

日期：2016-03-17 12:08:20|2016-03-17 12:08:20　来源：哈尔滨日报

　　哈尔滨日报 2016-03-16 12：30 　　一根纤维既具备高强度又具备高伸长率——国际上公认的纤维内部很难实现的“跨界融合”，在哈工大变成了现实。日前，哈工大研发团队在世界权威科学期刊《自然·通讯》上发表一篇论文，在国际上首次论证了“三高”纤维的可能，研发者制造的具有高伸长率、高强度和高韧性的复合纤维，填补了国际空白。 　　“纤维本身具有一定伸长率和强度，如果纤维强度高那么伸长率就低，反之亦然。”论文的第一作者哈工大机电学院副教授张甲告诉记者，就像钢板，强度高，但弹性不好；弹簧弹性好，强度却低。有没有可能让纤维兼顾以上特性？经过三年研究，该校微系统与微结构制造教育部重点实验室胡平安教授和王振龙教授带领的团队基于跨尺度制造理念，创造性地构建出多级结构的纤维，纤维表现出高断裂伸长率、高强度和高韧性。 　　据介绍，研究团队利用电化学剥离的高质量的石墨烯片和聚乙烯醇为原料，在溶液中使两者自组装形成仿贝壳的“砖”和“泥”结构；接着将溶液纺织成纤维状，进一步将纤维纺织成螺旋结构，从而形成同时具有仿贝壳结构和螺旋结构的纤维。经过测算，该纤维实现了断裂伸长率414%、韧性640J/g，约为贝壳的200倍和300倍。利用该方法，研究者们还批量制备出多种二维材料与聚合物形成的复合纤维，证实了该方法具有普遍适用性。 　　据了解，研发团队已将这种纤维应用于人体防护、高灵敏度力学传感器、可编织及穿戴设备等领域：如特警执勤时的装备——防刺手套；利用太阳能转化成电能的可穿戴充电装置，让人体自带电源给手机、IPAD充电的理想生活变为现实。