ICL团队将石墨烯和丝绸结合在一起,创造出更好的护甲

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伦敦帝国理工学院的研究人员旨在通过将丝绸与石墨烯相结合来减轻防弹衣的重量。该团队假设通过改进Kevlar层,他们可以减小陶瓷外层的尺寸,使背心更耐磨。

他们最初研究的是蜘蛛丝(因为它比凯夫拉尔强10倍)但很快就得出结论,它太昂贵和困难。相反,他们转向使用蚕丝制成的丝绸,通过养蚕生产了数千年。虽然生产起来要容易得多,但它并不像蜘蛛丝那么坚韧。为了改善这一点,他们添加了石墨烯。

该团队决定成立一家公司--Synbiosys--进一步探索这一想法,并从国防科学和安全加速器(DASA)获得项目资金。到目前为止,该项目的重点是成功地将这两种材料组合成一种复合材料。“将碳纳米结构(如石墨烯)纳入丝绸之前已经尝试过,但并未有效。”该团队解释道。“一个研究小组尝试将碳纳米管喷洒到桑叶上,然后将它们喂给蚕,另一个研究小组将石墨烯薄片直接喷洒到蜘蛛上。”

帝国理工学院的团队专注于将石墨烯应用于丝绸而不是动物,并表明这种技术可用于制造薄的复合薄膜。然后,他们用微小的金属片拍摄,使用特殊的实验室设备测试胶片,并测量影响的影响。

测试表明,与丝绸本身相比,添加石墨烯增加了复合材料的强度 - 拉伸材料所需的力量。强度是重要的,因为更强的材料将阻止更快的子弹,并且该测试验证了他们的石墨烯增加丝绸强度的想法。“这是一个良好的开端,我们已经看到了我们原创设计的改进。”研究人员说。

丝 - 石墨烯复合材料透明且重量轻,使材料适用于超出防弹衣的应用。该团队正在努力扩展这一点,并且已经看到了防弹玻璃制造商的兴趣。

他们认为其材料有用的其他领域包括空间,其中需要轻质材料以防止快速移动的碎片,以及医学,其中丝绸的另一特征,生物相容性是有利的。该团队现在专注于改进原型和申请专利。



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