科學家研發全新混合纖維 結合了金屬的強度和橡膠的彈性

金屬纖維很堅固，但其彈性不夠好。橡膠纖維有彈性，但它們通常不是很結實。然而現在科學家們已將這兩種材料的賣點合并為一種混合纖維。這種纖維可用于軟體機器人、包裝材料或高科技紡織品等領域。

這種新型纖維由北卡羅來納州立大學的一個團隊開發，具有鎵金屬芯 - 換言之，是一種由苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯三嵌段共聚物(SEBS)彈性聚合物護套包圍的金屬絲。當受到機械應力時，纖維最初具有芯的強度。一旦金屬芯斷裂，該聚合物仍然存在拉伸，防止纖維整體斷裂。

“每次金屬芯斷裂都會耗散能量，使纖維在伸長時繼續吸收能量，”首席科學家Michael Dickey教授表示。“在拉伸時，它可以伸展到原來的長度的七倍，而不會在兩次拉伸之前卡住，而在整個過程中會導致許多額外的斷裂。”

作為額外的好處，在它破裂之前，金屬芯能夠承載電流。當斷裂已經發生后，鎵可以熔化，形成一個連續完整的核心。而該聚合物確實具有比鎵更高的熔點。

“橡膠可以拉伸很遠，但拉伸這種纖維不需要太大的力，”Dickey表示。“金屬線需要很大的力才能拉伸，但它不會帶來太大的壓力 - 它會在你將它伸展到很遠之前斷裂。我們的纖維能把兩者的優勢發揮到最大。”

科學家們現在計劃用其他材料進行試驗。他們最近在《科學進展》(Science Advances)雜志上發表了一篇關于這項研究的論文。