新型纤维强又韧

材料牛注：通常材料很难同时具备高强度和高韧性，当材料具备高强度时就容易变脆，失去韧性，但是麻省理工学院的科学家们开发的这种新材料成功解决了这个问题，让我们一探究竟吧！

像大力马线（一种高强度聚乙烯纤维）和凯芙拉这样的超强纤维可能会遇到一些竞争对手了。麻省理工学院的科学家们已经开发出了一种新的聚乙烯纳米纤维，这种纳米纤维既坚固又坚韧，有朝一日可用于制造较小体积的防弹衣。

在Gregory Rutledge教授的带领下，研究人员通过现有的凝胶纺纱技术来制造这种纤维，其中凝胶纺丝原本是指通过加热注射器将聚合物凝胶挤出并机械纺成股线。然而，在这里，凝胶不是通过机械手段，而是通过电场纺制的。

由此产生的凝胶—电纺纳米纤维的宽度仅为几百纳米（十亿分之一米），并且由于一些目前尚未完全被理解的原因，它们同时表现出高的强度和韧性——这种性能在材料中通常不会存在。

“通常当你获得高强度时，你就会失去韧性，”Rutledge说， “材料变得更脆，因此没有吸收能量的机制，从而容易断裂。因此我们能得到这种同时具有非常高的强度和韧性的材料，是非常具有突破性的。”

与碳纤维和陶瓷纤维相比，这种新型纳米纤维的强度与它们相似，但却相当坚硬。它的密度也比较低，这意味着在一些极力减重的装置上，它较传统材料更具优势。它们的模量（抗拉伸性能）不太好，但是它们的制造应该相对容易和便宜。

原文链接：Move over Kevlar? New nanofibers combine extreme strength and toughness

本文由材料人编辑部黄亚编译，点我加入材料人编辑部。

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