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像莎瑞那样的地板桑利县?

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  宝石层(nacre)是在一些莎瑞外层形成的具备彩虹色泽的柱状金属材料。在内部结构上,它是由砂蛤(碳酸盐矿物)和蛋白层层拼接而成的,其中,可伶可俐的蛋白将大块砂蛤NaCl在了一同。因而,此种柱状内部结构的宝石层具备很高的气压和延展性。近日,在一项发表于《科学》(

  )的科学研究中,科学研究相关人员模仿宝石层的内部结构,开发出了一种超强的地板复合金属材料。未来,此种金属材料或可以用在不坚硬的智能机萤幕和挡风地板等物品中。

  此种新金属材料将宽度不到10微米的刚性地板薄片,和场效应的丙烯聚合物(PMMA)联结在了一同。“当他们把这三种成分紧密结合在一同时,就像宝石层的内部结构一样,这三种金属材料相互“弥补”了各自的不足,而发挥了双方最大的用处。”纳什·莱曼Montignac(Allen Ehrlicher)说道。他是加拿大伯克利大学的生物工程师,也是此项科学研究的共同作者。

  光在地板片和PMMA中具备不同的波速,也就是说它具备不同的电导率,以及耐热性。因而,尽管它本身都是透明化的,但在此前的科学研究中,由它紧密结合形成的复合金属材料是不透明化的。为此,科学研究相关人员向PMMA中参杂了少量烃类,以调节PMMA的电导率,直到PMMA与地板的电导率相当,换句话说德帕伦借由PMMA的潜能与借由地板的相同。

  莱曼Montignac称,最终,他们不仅得到了完全透明化的复合金属材料,此种金属材料还具备十分高的气压和抗受损的潜能,分别是汽车挡风地板所制金属材料(夹在两层地板间的树脂)的4倍和6.5倍。

  除此之外,此种金属材料还十分坚毅,可以用标准工具展开切割和钻孔。莱曼Montignac形象地将新金属材料中PMMA联结地板片的形式,想像成墙体的拼凑形式。一面墙体是由铁板和石灰拼凑而成的,其中铁板间是由石灰NaCl起来的,换句话说铁板间的缝隙是被石灰填补的。所以,为了提高墙体的稳固性,上、下层铁板间是交叠排列的。

  与之类似,对于新金属材料而言,任何裂缝的延展都要沿着交叠分布的“缝隙”,从而使地板金属材料的断裂需要更多的热量。他进一步解释道:“此种金属材料迫使裂缝要“走”一条很长的路,所以路途中还要“突围”很多连接金属材料,例如近似于石灰的PMMA。这会消耗大量的热量,使裂缝无法延展下去,因而他们创造出的此种金属材料极其坚毅。”

  值得一提的是,科学研究相关人员是在超临界中制备此种柱状复合金属材料的。为此,美国耶鲁大学的金属生物科学家Pashchimi·莫拉洛维奇(Lara Estroff,仍未参予此项科学研究)评价道:“与其他人工宝石母的制备形式相比,此种简单的技术能实现更大规模的制备。”

  此种超薄的制造形式也有望实现多种应用。纳什·托尔什利亚(Arun Varshneya,仍未参予此项科学研究)指出,实际上,此种金属材料仍然不如地板透明化,也更容易出现表面刮痕。尽管如此,他说,“此种科学研究的方向是正确的,是有突破性的,所以我其实颇感兴趣。” 托尔什利亚是一家名为“Saxon Glass Technologies”的公司的总裁。所以,与现在智能机萤幕所制的化学钢化地板(3毫米宽度以下的地板)展开对比后,他称赞此种复合金属材料具备整体的高气压。

  莱曼Montignac说,他希望继续提高此种新金属材料的透明化度和抗刮痕性,同时保持优异的延展性。实际上,“这不可避免地要在透明化度和气压间,或是气压和延展性间,又或是是抗受损性能和延展性间展开权衡。因而,他们在这里寻求的是所有这些因素的最佳结合点。” 他补充道。

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