未来科技局 | “刚柔并济”的混合材料——金属的强度和橡胶的弹性都想要( 二 )


这种新型混合纤维由北卡罗来纳州立大学的一个团队开发 , 是一种由SEBS(苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯)弹性聚合物护套包裹的金属镓丝(为什么是镓 , 后面猫哥会说到) 。 当受到机械拉力时 , 纤维最初具有金属芯的强度 , 维持整体形状不变 。 一旦金属芯到达强度极限发生断裂 , 外部的聚合物将开始进行形变拉伸 , 保持纤维整体不会断掉 。

“每次金属芯断裂都会消耗一部分能量 , 断裂处的聚合物纤维的弹性就得到释放 , 纤维在伸长时将继续吸收能量 , ”首席科学家Michael Dickey 教授说 。 “在极限拉伸时 , 它可以伸展到原来的长度的七倍 , 而在整个过程中会导致内部金属的多次断裂 。 ”

除了拉伸特性之外这种混合纤维还有一些额外的能力 。 在发生断裂之前 , 金属芯能够导电 。 一旦金属丝被拉断 , 导电性就消失了 , 所以它可以作为一种拉力响应的开关 。

猫哥一度认为这种材料是一次性的 , 拉一次断一次 , 这么昂贵的高技术材料居然是一个易耗品?必须不是!因为内部镓金属芯的熔点只有29.8℃ , 稍微的加热(比如靠近人体) , 它就能融化 , 变成流体之后就能跟随外部聚合物的形变 , 使得内部金属芯从断开状态又变回连续状态 。 此时整个材料的导电性又恢复了!

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