美國(guó)麻省理工學(xué)院(Massachusetts Institute of Technology, 簡(jiǎn)稱MIT)研發(fā)出一種具蜘蛛絲彈性和強(qiáng)度特性之聚合奈米復(fù)合材料,可使用于包裝材料、抗撕裂織物與生物醫(yī)學(xué)裝置。
據(jù)悉,由于美國(guó)軍方對(duì)該材料于抗撕裂模,或其它身體防護(hù)裝備等之應(yīng)用極感興趣,已透過(guò)MIT軍事奈米技術(shù)研究中心(Institute for Soldier Nanotechnologies)與美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)(National Science Foundation)對(duì)該項(xiàng)研究提供資助。
MIT研究人員開(kāi)發(fā)一種將奈米黏土(Nano Clay)包埋在彈性聚合物的方法,該方法系將黏土粒子(Clay Chips)溶解在水中后,使得水成為溶劑,進(jìn)而溶解聚氨基甲酸酯(polyurethane),并將聚合物溶解后形成新的混合材料,最后再將溶劑去除。
最后結(jié)果為硬化的粒狀奈米黏土復(fù)合材料分散在更強(qiáng)和更堅(jiān)韌的一個(gè)有彈性的基材(matrix),片狀奈米黏土任意地分布在材料中,因此制成的奈米復(fù)合材料即使加熱到溫度超過(guò)攝氏150度以上亦極少變形。
美國(guó)軍方對(duì)以該奈米復(fù)合材料取代目前美軍即食口糧(meals ready to eat, MREs)所使用之厚重且笨重的包裝亦感興趣。
此外,布料廠商亦同時(shí)表示對(duì)該奈米復(fù)合材料感興趣,該材料可制成類似尼龍纖維或萊卡等彈性纖維。
該項(xiàng)新的奈米復(fù)合材料的制作方法亦可應(yīng)用在具有生物兼容性之聚合物,并可供制作心導(dǎo)管治療手術(shù)所使用之冠狀動(dòng)脈支架(STENT),與其它生物醫(yī)學(xué)裝置。盡管工程人員已能生產(chǎn)彈性或強(qiáng)度的材料,惟卻一直難以制造出彈性與強(qiáng)度兩者兼具的材料。
過(guò)去,科學(xué)家已確定結(jié)合具蜘蛛絲彈性和強(qiáng)度特性之秘密在于強(qiáng)化蜘蛛絲的奈米結(jié)晶體的排列,而彈性和強(qiáng)度則來(lái)自于奈米結(jié)晶體的增強(qiáng)。