新華社北京6月6日電 陶瓷通常又硬又脆,跟海綿完全扯不上關(guān)系。美國和中國科學(xué)家最近合作,利用納米纖維制造出一種陶瓷“海綿”,它可壓縮變形,并且能耐高溫、隔熱性好,有著廣泛的潛在用途。
美國布朗大學(xué)日前發(fā)布的新聞公報說,這一成果是由布朗大學(xué)與中國清華大學(xué)合作取得的,可望低成本、大規(guī)模生產(chǎn)納米陶瓷“海綿”,用于制造新型隔熱材料、凈水材料等。相關(guān)論文發(fā)表在美國《科學(xué)》雜志的子刊《科學(xué)進(jìn)展》上。
普通陶瓷上的裂紋會迅速擴(kuò)大,輕微變形就可能使整塊陶瓷破碎。但在納米尺度上,材料特性會發(fā)生巨大變化,以陶瓷納米纖維制成的物品可以很柔韌。不過,目前制造納米纖維的主要方法要么不適用于陶瓷,要么成本高昂而且費時間。
研究小組采用了一種被稱為“溶液噴射紡絲”的技術(shù),利用氣體壓力使包含陶瓷材料的溶液從極細(xì)的針孔中噴出,凝固成納米尺度的絲線。把這些絲線收集起來加熱,去除溶劑材料,剩下的就是繞成一團(tuán)的陶瓷纖維,外觀看上去像棉球。
研究人員用多種不同類型的陶瓷材料成功制成“海綿”,試驗發(fā)現(xiàn)它們的可壓縮性很好,能耐800攝氏度高溫,而且高度隔熱。把花瓣放在7毫米厚的氧化鋯陶瓷海綿上,下面以400攝氏度加熱10分鐘,花瓣仍完好無損,而用普通陶瓷材料隔熱,花瓣早就燒焦了。